釀酒廢水添加、SRT和HRT對生物絮凝反應器處理RAS養(yǎng)殖污染物的影響.pdf

1、針對水產(chǎn)養(yǎng)殖的維生需要，相關學者提出異位生物絮凝技術（Biofloc Technology，BFT），在BFT反應器中創(chuàng)造條件進行污染物處理。BFT反應器可以處理養(yǎng)殖廢水和循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)（Recirculating Aquaculture System，RAS）的排放廢水，同步去除廢水中的氨氮（TAN）和硝態(tài)氮（NO3--N），并且獲得優(yōu)良絮體，營養(yǎng)能夠基本滿足水產(chǎn)動物的需求。本文研究了BFT反應器處理RAS污染物時釀酒廢水（Disti

2、llery Spent Wash，DSW）添加和污泥停留時間（Sludge Retention Time，SRT）對廢水處理效果和絮體營養(yǎng)組成的影響；設計一種基于連續(xù)流式BFT反應器的RAS，研究不同水力停留時間（Hydraulic Retention Time，HRT）下反應器的水處理效果。
　　1、釀酒廢水添加對BFT反應器處理RAS養(yǎng)殖污染物氮動態(tài)和絮體組成的影響RAS固體顆粒物同釀酒廢水混合均勻后用作生產(chǎn)生物絮體的底物。實

3、驗分為對照組（GC）和兩個處理組（G1/3和G2/3），DSW的混合量（以化學需氧量計，COD）占初始總反應底物的比例分別為0、1/3和2/3。每組反應器的初始底物濃度一致，分別為5049.55±31.19mg/L、5035.87±106.04mg/L和5029.60±25.27mg/L。實驗表明，在BFT反應器啟動階段，處理組的氮動態(tài)趨勢與對照組一致，處理組的無機氮波動更大，更少的氮被同化為有機氮。G2/3的氮回收率為44.19％，顯

4、著低于G1/3（59.04%）和GC（69.67%）。G2/3的生物絮體產(chǎn)率（以可揮發(fā)性固體顆粒物計，MLVSS）為169.96mg MLVSS/g COD，顯著低于G1/3（255.19mg MLVSS/g COD）和GC（371.73mg MLVSS/g COD）。反應底物中DSW比例越大，絮體的粗蛋白和粗脂肪含量越高。與GC和G1/3相比，較高比例的DSW（G2/3）顯著降低了絮體亞油酸（LA）、亞麻酸（ALA）、總多不飽和脂肪酸

5、（PUFA）和n-6多不飽和脂肪酸（n-6 PUFA）的含量；適當降低DSW比例（G1/3）可以使絮體在以上脂肪酸方面與對照組無顯著差異。此外，反應底物中DSW的添加降低了絮體的沉降性能。
　　2、SRT對BFT反應器處理RAS廢水、絮體營養(yǎng)組成和表觀消化率的影響為了實現(xiàn)RAS污染物的零排放和回收利用，實驗采用序批式BFT反應器處理RAS排放廢水生產(chǎn)絮體，設置6組SRT:1d、2d、3d、4d、6d、8d，研究廢水的處理效果、絮體

6、的營養(yǎng)組成，設計一種膠狀絮體顆粒飼料并研究羅非魚（GIFT Oreochromis niloticus）幼魚對該飼料的表觀消化率（Apparent Digestibility，AD）。實驗表明，隨著SRT增大，反應器排放水NO3--N濃度升高，除亞硝氮（NO2--N）外，所有SRT組能夠滿足部分養(yǎng)殖動物生長需求。絮體蛋白質含量隨SRT升高呈先升高后下降的趨勢，3d SRT絮體蛋白質含量最高（24.08±0.94%）。絮體粗脂肪含量隨SR

7、T的降低，從3.52±0.38%降至3.00±0.11%（P＞0.05）。絮體中LA和ALA的相對含量分別可達22.53±3.66%（1d SRT）和20.95±4.02%（8d SRT）。膠狀絮體顆粒飼料的干物質AD可達57.28-58.64%（3-4d SRT），蛋白質AD67.04-69.77%（1-3d SRT），粗脂肪AD76.90-80.80%（2-6d SRT），粗灰分AD53.50-59.82%（1-4d SRT），N元

8、素AD73.92-77.56%（2-4d SRT）。結果表明，BFT處理養(yǎng)殖污染物對可持續(xù)水產(chǎn)養(yǎng)殖具有重要意義，SRT為3d時獲得的水處理效果、絮體營養(yǎng)價值和可消化性最佳。
　　3、HRT對淺水跑道式養(yǎng)殖系統(tǒng)中BFT反應器水處理效果的影響
　　實驗設計一種連續(xù)流式BFT反應器，并用作淺水跑道RAS系統(tǒng)中羅非魚越冬期間的唯一水處理裝置，研究不同HRT（12h、6h、4.5h、3h）對反應器水流沖擊和水處理效果的影響。實驗表明，

9、反應器可耐受最小HRT為4.5h，當HRT降低至3h，反應器發(fā)生崩潰性的“洗出”現(xiàn)象而使實驗不能繼續(xù)進行。對于12h、6h和4.5h HRT，反應區(qū)絮體沉降性能隨著HRT的減小而提高，絮體體積指數(shù)（SVI-30）始終大于150mL/g。12h HRT反應器污染物去除率最高。反應器TAN、NO2--N、NO3--N和總氮（TN）、懸浮固體顆粒物（SS）出水濃度分別在4.5h HRT和12h HRT時最低，分別可低至0.48±0.05mg/

10、L、0.02±0.01mg/L、1.70±0.06mg/L和4.47±1.00mg/L、14±8mg/L。4.5h HRT對養(yǎng)殖系統(tǒng)的N污染物和SS控制作用最佳，12h HRT對去除有機污染的作用最佳。反應器可以控制養(yǎng)殖區(qū)TAN、NO2--N、NO3--N、SS分別低于1mg/L、0.2mg/L、3mg/L、40mg/L。系統(tǒng)額外產(chǎn)出了大量絮體，絮體的蛋白質含量隨HRT的減小顯著降低，粗脂肪含量隨HRT的減小而升高，兩者最高分別為31.