外挂式厌氧反应器在工厂化循环水养殖中的应用效果研究.pdf

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1、学校代码：10264研究生学号：M150150259上海海洋大学硕士学位论文外挂式厌氧反应器在工厂化循环水养殖中的应用题目：效果研究StudyontheApplicationofExternal英文题目：AnaerobicReactorforwatertreatmentofRecirculatingAquaculture专业：渔业研究方向：工厂化循环水养殖水处理技术姓名：王震林曲克明研究员指导教师：朱建新研究员二OO一八年四月四日上海海洋大学硕士学位论文I上海海洋大学硕士学位论文论文答辩委员会人员名单姓名

2、工作单位职称是否硕导备注温海深中国海洋大学教授是主席李成林山东省海洋生物研究院研究员是委员宋志文青岛理工大学教授是委员中国水产科学研究院黄海水产研究柳学周研究员是委员所中国水产科学研究院黄海水产研究李秋芬研究员是委员所中国水产科学研究院黄海水产研究张旭志副研究员是委员所中国水产科学研究院黄海水产研究丁东生助理研究员否秘书所答辩地点：中国水产科学研究院黄海水产研究答辩日期2018年5月22日下午所4号楼4楼会议室II上海海洋大学硕士学位论文III上海海洋大学硕士学位论文外挂式厌氧反应器在工厂化循环水养殖中的

3、应用效果研究摘要工厂化循环水养殖模式具有节水、节地、养殖操作简便、养殖环境易控制等诸多优点，因而得到了广大养殖地区的认可和推广。但是由于现今的养殖系统中-缺乏专门的反硝化设备和模块，使得系统在长期运行、使用后会存在硝氮（NO3）的积累问题。因此，开发一款在生产上经济适用、成本低廉、高效可持续的反硝化设备来弥补现有水处理系统和工艺的不足显得非常必要。目前国内对厌氧反硝化的研究大多处于实验室阶段，在养殖生产上应用厌氧反硝化的研究相对较少。本研究利用一款自主设计的厌氧反硝化装置，以斜发沸石为填料，采用填料床生物

4、反应器模式，将反应器与循环水养殖系统的一级生物滤池串接，采用常流水方式自然挂膜和运行，以生物滤池养殖废水中所含的有机物做反硝化碳源，通过控制和改变反应器出水流量的办法，来研究反应器在不同水力停留时间下（HydraulicRetentionTime，HRT）的脱氮效果；揭示HRT与溶氧（DissolvedOxygen，DO）和反硝化之间的关系，以及反应器内不同填料层上附着的有机物量和该填料层的反硝化效果、反应器整体脱氮效果之间的关系；初步给出了反应器在不同HRT下的脱氮量以及填料的脱氮效率。为后续的研究探明

5、方向、提供改进措施，并为最终在生产上开发一款经济高效、可持续使用的厌氧反硝化器提供参考和借鉴。本研究的主要内容及结果如下：（1）实验开始前，反应器挂膜用时70天。实验耗时60天，分别检测了六组不同流量（642.2L/h、612.4L/h、342.1L/h、24.71L/h、10.48L/h、5.397L/h；其对应的HRT分别为：0.2115h、0.2542h、0.5359h、7.430h、17.52h、34.04h）下，反应器各进水口、取样口、出水口的水质指标，并分析了相应HRT下的反硝化效果。每组HR

6、T下，实验耗时10天。（2）实验期间的pH、温度、盐度变化范围分别为6.52~7.40，20.80℃~22.54℃，30.48~31.21。整个实验阶段TOC/TN的变化范围为0.6084~2.483，绝大多数在1.0~1.5之间变化。pH、温度、盐度、COD、TOC/TN的变化对反应器各取样口、出水口的反硝化效果没有明显的影响。IV上海海洋大学硕士学位论文（3）随着HRT的增加，反应器的平均溶氧急剧下降，与进水DO的波动无关。当HRT大于0.5359h，出水口DO均降到0.5mg/L左右或以下，反应器表

7、现出整体的反硝化效果；反应器在各HRT下，对无机氮（inorganicnitrogen，IN）、总氮（totalnitrogen，TN）均表现去除的效果。随着HRT的增加，IN去除率与TN去+-除率均出现先增大后减小的变化。氨氮（NH4）、亚硝氮（NO2）去除率先小幅上-升，再大幅下降，然后再上升，呈反“S”型变化。NO3去除率，先增大后减小，从积累到去除。反应器的整体处理效果经历一个从硝化到反硝化的转变；当HRT-为17.52h时，反应器的脱氮效果最好，NO3去除率达到77.48%。继续延长HRT，--

8、-NO3去除率反而下降。将NO3去除率从小到大进行排序，可以得到：当NO3去+---+除率达到一定值后，NH4、NO2开始出现积累。NO3去除率越高，NO2、NH4积累越-+严重。在积累顺序上，表现为先NO2后NH4。+-（4）在低HRT（<0.5359h）下，反应器脱去的氮素主要是NH4和NO2，以+-NH4为主；高HRT（＞7.430h）下，反应器脱去的氮素以NO3为主。（5）随着HRT的增加，反应器内主要反硝化层开始下移