酿酒废水添加 srt和hrt对生物絮凝反应器处理ras养殖污染物的影响.docx

上海海洋大学硕士学位论文
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酿酒废水添加、SRT 和 HRT 对生物絮凝反应器处理 RAS 养殖污
染物的影响
摘 要
针对水产养殖的维生需要,相关学者提出异位生物絮凝技术(Biofloc Technology, BFT),在 BFT 反应器中创造条件进行污染物处理。BFT 反应器可以处理养殖废水和循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,RAS)的排放废水,同步去除废水中的氨氮(TAN)和硝态氮(NO3--N),并且获得优良絮体,营养能够基本满足水产动物的需求。本文研究了 BFT 反应器处理 RAS 污染物时酿酒废水(Distillery Spent Wash, DSW)添加和污泥停留时间(Sludge Retention Time,SRT)对废水处理效果和絮体营养组成的影响;设计一种基于连续流式 BFT 反应器的 RAS,研究不同水力停留时间
(Hydraulic Retention Time,HRT)下反应器的水处理效果。
1、酿酒废水添加对 BFT 反应器处理 RAS 养殖污染物氮动态和絮体组成的影响
RAS 固体颗粒物同酿酒废水混合均匀后用作生产生物絮体的底物。实验分为对照组
(GC)和两个处理组(G1/3 和 G2/3),DSW 的混合量(以化学需氧量计,COD)占初始总反应底物的比例分别为 0、1/3 和 2/3。每组反应器的初始底物浓度一致,分别为 ± mg/L、± mg/L 和 ± mg/L。实验表明,在 BFT
反应器启动阶段,处理组的氮动态趋势与对照组一致,处理组的无机氮波动更大,更少的氮被同化为有机氮。G2/3 的氮回收率为 %,显著低于 G1/3(%)和 GC
(%)。G2/3 的生物絮体产率(以可挥发性固体颗粒物计,MLVSS)为 mg
MLVSS/g COD,显著低于 G1/3( mg MLVSS/g COD)和 GC( mg MLVSS/g COD)。反应底物中 DSW 比例越大,絮体的粗蛋白和粗脂肪含量越高。与 GC 和 G1/3 相比,较高比例的 DSW(G2/3)显著降低了絮体亚油酸(LA)、亚麻酸(ALA)、总多不饱和脂肪酸(PUFA)和 n-6 多不饱和脂肪酸(n-6 PUFA)的含量;适当降低 DSW 比例(G1/3)可以使絮体在以上脂肪酸方面与对照组无显著差异。此外,反应底物中 DSW 的添加降低了絮体的沉降性能。
2、SRT 对 BFT 反应器处理 RAS 废水、絮体营养组成和表观消化率的影响为了实现 RAS 污染物的零排放和回收利用,实验采用序批式 BFT 反应器处理 RAS
排放废水生产絮体,设置 6 组 SRT: 1 d、2 d、3 d、4 d、6 d、8 d,研究废水的处理效果、絮体的营养组成,设计一种胶状絮体颗粒饲料并研究罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)
I
幼鱼对该饲料的表观消化率(Apparent Digestibility,AD)。实验表明,随着 SRT 增大,
反应器排放水 NO3--N 浓度升高,除亚硝氮(NO2--N)外,所有 SRT 组能够满足部分养殖动物生长需求。絮体蛋白质含量随 SRT 升高呈先升高后下降的趋势,3 d SRT 絮体蛋白质含量最高( ± %)。絮体粗脂肪含量随 SRT 的降低,从 ± %降至 ± %(P>)。絮体中 LA 和 ALA 的相对含量分别可达 ± %(1 d SRT) 和 ± %(8 d SRT)。胶状絮体颗粒饲料的干物质 AD 可达 - %(3-4 d SRT),蛋白质 AD - %(1-3 d SRT),粗脂肪 AD - %(2-6 d SRT), 粗灰分 AD - %(1-4 d SRT),N 元素 AD - %(2-4 d SRT)。结果表
明,BFT 处理养殖污染物对可持续水产养殖具有重要意义,SRT 为 3 d 时获得的水处理效果、絮体营养价值和可消化性最佳。
3、HRT 对浅水跑道式养殖系统中 BFT 反应器水处理效果的影响实验设计一种连续流式 BFT 反应器,并用作浅水跑道 RAS 系统中罗非鱼越冬期间
的唯一水处理