O3-BAC工艺在封闭循环水产养殖水处理中的应用研究

论文摘要

水产养殖废水主要含氨氮、亚硝酸盐氮、有机污染物质和残饵等污染物,具有水量大的特点,若不经过处理直接排放到环境中,会造成极大的环境污染。污染的水环境反过来也限制了水产养殖业的发展。封闭循环水产养殖是一种绿色、无污染的健康养殖方式,它的出现解决了传统养殖带来的问题,符合循环经济的发展要求,是工厂化养殖的发展方向。循环水产养殖系统（RAS）的核心是水处理技术。O3-BAC联用技术被广泛应用于饮用水的处理中,较少报道用于水产养殖废水处理。试验研究O3和BAC联用技术用于封闭循环鲤鱼养殖系统的水深度处理中。以水产养殖废水为研究对象,实验研究发现,BAC滤柱的最佳滤速和停留时间为4m·h-1和30min,控制进水温度、pH相对稳定,保证充足的进水溶解氧,足够长的停留时间,和定期反冲洗是生物活性炭滤柱稳定高效运行的必要条件。试验确定臭氧处理水产养殖废水的最佳投量为1.0 mg·L-1,最佳停留时间为3～5min。基于上面的研究建立了一个小型的循环水产养殖系统,研究确定了循环水产养殖系统的最佳循环流量为270L/h,即1h循环1次。当系统的运行参数为:（1）循环流量270L/h;（2）臭氧投量1.0 mg·L-1、臭氧接触时间4min;（3）一级沉淀池的停留时间为4min;（4）沉砂池的停留时间约为15min;（5）水在BAC反应柱炭层的停留时间为20min时。循环水产养殖系统鱼池的水质良好,满足鲤鱼生长用水的要求。对比研究了循环水产养殖和传统换水养殖,研究发现,传统换水养殖的鱼池中出现了严重的污染物积累现象,相反,循环水养鱼池中水质平稳、良好,没有污染物的积累现象,更加适合鱼类的生长发育。饲养30d后循环水养鱼池中鱼的增重率为35.4%,而传统换水养鱼池中鱼的增重率只有11.7%。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 水产养殖业概况
• 1.1.1 中国水产养殖业的发展
• 1.1.2 工厂化养殖模式的发展
• 1.1.3 水产养殖废水的污染
• 1.1.4 循环水产养殖水处理工艺概述
• 1.2 臭氧的性质与应用
• 1.2.1 臭氧的物理性质
• 1.2.2 臭氧的化学性质
• 1.2.3 臭氧在水处理中的应用
• 1.3 臭氧生物活性炭技术在水处理中的应用
• 1.3.1 臭氧生物活性炭联用工艺
• 1.3.2 臭氧生物活性炭在国内外的研究应用现状
• 1.4 课题介绍
• 第二章 试验装置和方法
• 2.1 试验装置
• 2.1.1 臭氧单元
• 2.1.2 BAC 滤柱
• 2.1.3 循环水养殖系统装置
• 2.1.4 传统养殖池B
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 试验用水
• 2.2.2 监测指标和监测方法
• 第三章 生物活性炭处理水产养殖废水研究
• 3.1 BAC 挂膜研究
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 静态培养硝化细菌结果
• 3.1.4 反硝化细菌培养结果
• 3.1.5 流动驯化阶段效果
• 3.2 BAC 处理效果及其影响因子研究
• 3.2.1 BAC 滤柱处理效果
• 3.2.2 滤柱内不同炭层深度的物质变化
• 3.2.3 影响因子
• 3.3 BAC 与GAC 的比较研究
• 3.3.1 试验装置和方法
• 3.3.2 试验结果及分析
• 3.4 本章小结
• 第四章 臭氧对水产养殖废水的处理效果研究
• 4.1 材料
• 4.2 试验方法
• 4.3 臭氧投量对养殖废水的处理效果
• 4.3.1 对氨氮的处理效果
• 4.3.2 对亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的处理效果
• 4.3.3 对COD 的处理效果
• 4.3.4 对浊度和pH 的影响
• 4.4 臭氧停留时间对养殖废水的处理效果影响
• 4.4.1 不同停留时间对氨氮的影响
• 4.4.2 不同停留时间对亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的作用
• 4.4.3 不同停留时间对COD 的影响
• 4.4.4 不同停留时间对浊度和pH 的影响
• 4.5 本章小结
• 第五章 循环水产养殖系统优化及稳定运行研究
• 5.1 试验内容
• 5.1.1 循环水产养殖系统
• 5.1.2 传统养殖池
• 5.1.3 养殖方法
• 5.1.4 水处理目标
• 5.2 循环水产养殖系统流量的优化
• 5.2.1 不同循环流量对A 池氨氮的影响
• 5.2.2 不同循环流量对A 池亚硝酸盐氮的影响
• 5.2.3 不同循环流量对A 池硝酸盐氮的影响
• 5.2.4 不同循环流量对A 池COD 的影响
• 5.2.5 不同循环流量对A 池浊度的影响
• 5.3 与传统养鱼的对比研究
• 5.3.1 氨氮的转化与积累
• 5.3.2 亚硝酸盐氮的转换和积累
• 5.3.3 硝酸盐氮的比较
• 5.3.4 COD 的转化与积累
• 5.3.5 浊度的比较研究
• 5.3.6 经济对比
• 5.4 本章小结
• 结论和建议
• 6.1 结论
• 6.2 建议
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 答辩委员会对论文的评定意见