（环境工程专业论文）温室甲鱼养殖废水生物滤池——蔬菜水培系统联合处理技术研究.pdf

摘要 甲鱼养殖业是我国农村特别是长三角地区农村重要的水产养殖业。工厂化甲鱼养殖主 要采用恒温密闭环境。为保持甲鱼快速生长，甲鱼养殖以高蛋白的鱼粉为主食。由于饲料 利用率相对较低，养殖废水含有大量高蛋白饲料和甲鱼粪便，导致温室甲鱼养殖废水含有 相当高的氮( n ) 和磷( p ) 。在农村，含高浓度n 、p 的温室甲鱼养殖废水通常未经任何处理而 直接排放，成为地表水体富营养化的重要成因，给生态环境造成巨大压力，并成为制约甲 鱼养殖业的健康可持续发展的限制性因素。本研究在实地调查了典型农村温室甲鱼养殖废 水水质基础上，通过筛选适宜水生并具有高效氮磷去除能力的经济蔬菜，协同生物强化过 滤，设计了一套生物强化脱氮和水培经济植物相结合的温室甲鱼养殖废水处理工艺，并选 择典型集约化温室甲鱼养殖场开展了温室甲鱼废水生态化处理工程，主要研究结果如下： ( 1 ) 温室甲鱼养殖废水悬浮物含量较高，p h 呈中性或偏酸性，电导率为0 4 o 8m s c m 。 废水化学需氧量( c o d 盯) 、总氮( t n ) 和总磷( t p ) 浓度变化较大，c o d 盯浓度为2 7 9 1 5 2 7 m g l ，t n 浓度为2 0 4 5 0m g l ，t p 浓度为1 8 4m g l ，c n 普遍小于3 ，属于低c n 养殖废水，生物脱氮难度大。 ( 2 ) 通过静态水培实验对比空心菜( i p o m o e aa q u a t i c af o r s k ) 、上海青( b r a u s s i c a c l l i n e i l s i s l ) 、黑麦草( l o l i 啪p e r e n n e ) 、生菜( c 1 1 i n e s el e t t u c e ) 、小白菜( b r ：鹤s i c ar 印al c 1 1 i n e n s i sg r o u p ) 和菠菜( s p i n i a0 1 e r a c e a ) 等经济型植物对温室甲鱼养殖废水n 、p 的去除率，结果发现，空 心菜对养殖废水n 、p 去除效率最高，n h 4 + - n 、t n 和t p 的去除率分别达到8 1 5 、8 3 和9 6 。 ( 3 ) 为提高植物浮床对废水的处理效率，将填料和植物浮床处理系统进行集成，并选用 芹菜、空心菜和生菜三种植物考察了集成系统对养殖废水的净化效果。试验结果表明：集 成系统对c o d 盯去除率均在9 0 o 以上，州n 去除率9 7 o 以上，t n 去除率7 3 9 以 上，t p 去除率7 4 9 以上。综合比较空心菜与填料的集成系统处理效果最佳，其c o d 口、 t n 和t p 的去除率分别为9 5 6 、9 3 1 和9 0 0 。 ( 4 ) 在设计和实验室验证生物滤池经济植物浮床废水处理系统的基础上，选择一家典 型温室甲鱼养殖场开展了中试工程。结果表明：该技术适用于温室甲鱼养殖废水的处理， 处理出水c o d 盯 4 0 m g l 、n h 4 + n 2 m g _ l 、t n 5 m g l 、t p l m g l ，基本达到淡水 池塘养殖水排放要求( g b l 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 二级标准要求。 关键词：温室甲鱼养殖废水；生物滤池；蔬菜水培系统；脱氮除磷 l a b s t r a c t t u n l e sb r e e d i n gi n d l l s 仃yh a sb e c o m e 肌i m p o r t a n ta q u a c u l t i r ei n d u s 田i nm m la r e a e s p e c i a l l y mt h ey 舭g t z e 黜v e rd e h a i n d 删c r i a lt i l r t l eb r e e d i n gm a i m yc o n d u c t e di 1 1t 1 1 cc l o s e d e n v i r o n m e mc o n s 切n tt e m p e r a n 鹏i no r d e rt ok e e pt u = r t l e sg r o n gr a p i d l y ，t h eh i 曲- p r o t e i nf i s h m e a lw e r eu s e d 舔m a i nf e e d a q l l 暑屺u l t u r ew a s t e w a t e rc o n t 砒n e dal a r g en 啪b e ro fl l i g h - p r o t e i n f e e da n dt i l r t l ef e c e sb e c a u s eo fl o we 衔c i e n c yo fu t i l i z a t i o n ，w h i c hl e a dt oh i 曲c o n c e 纳r a t i o no f 1 1 i 仃( 喀e n 锄dp h o s p h o r o u si n 伊e e n h o u s et l 】r t l eb r e e d i n g 愀眦n e r g r e e n h o u s et u n l eb r e e d i i l g w a s t e w a t e rr i c h e di nn i 仃o g e na n dp h o s p h o r o u si nr u r a la r e a sw a su s u a l l yd i s c h a r g e di n t or i v e r s 锄dl a l 【e s 诚t h o u t 锄y 仃e a t m e m g r e e i l i l o u s et u m eb r e e d i n g 、v a s t e w 乏i t e rn o to i l l yb r i n g sm u c h p r e s s u r eo ne c o l o g i c a le n v ir o 】啪e n t ，b u ta l s oc a u s e se u t r o p h i c a t i o n 锄dl i m i t ss u s t a i n a b l e d e v e l o p m e n to ft h et u r t l ea q u a c u l t u r e b a s e do nt h ef i e l ds u e y0 fw a s t e w a t e rq u a l i 够i i lt l l e t ) r p i c a lm m lg r e e n h o l l s et u n l eb r e e d i i l gf 缸m s ，w ed e s i g n e dag r e e l l l l o u s et u r t l eb r e e d i n g w a s t e w a t c r 仃e a t m e mt e c h n o l o g y b yc o m b i i l i n gb i o l o g i c a l1 1 i 仃o g e nr c m o v a l 砒l ds o i l l e s s e c o n o m i cp l a n t t h e nw ec h o s eat y p i c a li n t e i l s i v eg r e e i l l l o u s et 嘣l e 细mt oc 踟yo u tt u n l e b r e e d i n gw a s t e w 酏e re c o l o g i c a ln 。e 咖e n tp i l o t t h ec o n c l u s i o n sw e r es 眦蚰砌z e da sf o l l o 、s ： ( 1 ) g r e e n h o u s et u n l eb r e e ：d 啦w a s t e 聊兆rw 嬲n e u 触lo rs l i g h t l ya c i d i c ，州t hl l i 曲s s t h e c o n d u c t i v 时w a s0 4 - o 8 m 幽m c o d t n ，t pc h a n g e dg r e a t l y c o d c rc h a n g e dg r e a t l y 稍t h i nt h c 砌g e2 7 9 一l5 2 7m g l t l l ec o n c e n n 龇i o no ft nw 船2 0 4 5 0m g l ，1 1 1 ec o n c e 砷伽0 no ft pw a s 1 6 “8 4m g l c nr a t i oo fw a s t e 靴魄rw 淞l e s sm 觚3 ，i tc o u l db ec l a s s i f i e da sl o wc nm t i o h ，a s 绍弭，a t e z ( 2 )咖d m d g 口 口g “口纽搬j 砀坶屯 占，饥镕f c 口如f ，l p ，播括 厶 d 矗“聊p p 陀刀刀口，b ，1 s f c 口，印口 国伽翻咖( 油印，印f ，l 口c 缸d 彪懈c 阳锄d 国加酷p 饴抛w e r ec h o s 朋硒s t a t i ce x p e r i m e n t o 切e c t st 0c o m p a r en ，pr e m o v a le 街c i e n c yb e t v v e 铋e a c ho t h e r w r ef o u n dt h a tt 1 1 e 仃c a 饷e n te 缳i c t o fi p o m o e aa q u a t i c af o r s ko nl l i 仃o g e n 粕dp h o s p h o r o l l sw 嬲t l l eb e s t t h er e m o v a lr a t i oo f 眦- n ，t na n dt pr e a c h e d8 1 5 ，8 3 锄d9 6 ( 3 ) w ec o m b m df i l l e r 粕dp l 锄tf l o a t i n g b c di nas y s t e mt 0e n h a n c et h e 仃e 锄e n te m c i e n c y o fp l a n tf l o 撕n g b e d 勿d m d 幽口g “口矗c 口而毗觚而c 口c 砌q 绷s 缸厶卸d 锄伽嚣p 如抛w e r e c h o s e nt os 砌yt h ew a s t e w a t e rt r e a 锄e n te m c i e n c yo fc o m b i n e ds y s t e m t h er e s u l t ss h o w e dt h a t ： c o d c rr e m o v a le f f i c i e n c yo ft h es y s c e mw 硒a b 0 v e9 0 o ，n h 4 十二nr e m o v a le 币c i e n c yo ft h e s y s t e mw 豁a b o v e9 7 0 ，t nr e l n o v a le 仿c i e n c yo fm es y s t e mw 嬲a b o v e7 3 9 ，t pr e m o v a l v e 伍c i e n c yo ft h es y s t e mw a sa b o v c7 4 9 c o m p a r e dc o m p r e h e n s i v e l y ，t h et r e a 缸n e n te f f i c i e n c yo f 勿d m d 翻口g “口疗c 口而增尼锄dp a c k i n gs y s t e mw a sb e s t ，c o d c r ，t na n dt pr e m o v a le f f i c i e n c i e s w e r e9 5 6 ，9 3 1 a n d9 0 0 r e s p e c t i v e l y - ( 4 ) b 嬲e do nt l l ed e s i 弘o fb i o l o g i c a lf i l t e r e c o n o m i cp l a n t sf l o a t i n gb e dw a s t e w a t e r 仃e a 恤e n ts y s t e m ，w ec h o s eat ) r p i c a lg r e e l l ：h o u s et u n l ef 锄st 0c a r 叮o mp i l o tp r o j e c t s t h er e s u l t s s h o wt 1 1 a t ：协et c c h n o l o g ) ，w 觞印p l i c a b l ei i lt h e 仃e a 仰e n to fg r e e i l l l o u s et i l r t l ea q u a c u h u r e w a s t e w a t e r t h ec o n c e n 倾t i o no fp o l l u 埝n t si nt h ee m u e n tc o u l dm e e tt h er e q u i r e m e n to f s e c o n 出盯ys t a n d a r di 1 1r e q u i r e m e n tf o rw a t e rd i s c l l a 玛e 丹o mf r e s h 、v a t c ra q u a c u l t u r ep o n d ( g b 18 9 l8 - 2 0 0 2 ) ，c o d c r 4 0m g l ，n h 4 十悄 2m g l ，t n 5m g l ，t p 4 h 时，氨氮去除率可以达到9 8 1 ，当p h 从9 升至l o 时，t p 去除率由7 9 9 提高到9 0 6 ，市政废水处理取得良好效果。i 哼u 掣6 3 】利用四阶段 生物滤池处理低c n 比市政废水，整个运行阶段氨氮平均去处理高达9 5 9 6 ，反硝化阶 段后出水硝氮浓度仅为2 7 m g l ，经过吸附、硝化、反硝化和滤清四步以后具有很好的脱 氮效果。邱立平等啤】对二段曝气生物滤池处理生活污水进行了研究，结果表明：在上、下 进气口分别按气水比3 ：l 和l ：1 ，h r t 9 8 h ，进水c o d 盯浓度1 6 3 5 4 3 0 9 6 5 m g l 条件下， c o d 汀去除率平均为8 8 6 3 ，s s 去除率平均为8 5 4 4 ，t n 去除率平均为3 8 6 9 ，出水 c o d 盯降至2 2 4 5 2 9 4 5 m g l ，s s 降至1 8 2 6 m g l 。p 切o l 【6 0 1 的中试结果表明，在温度为2 2 、 n h 4 + - n 负荷2 5 k g m 3 d 条件下，曝气生物滤池对n h 4 + n 的去除率可达9 0 以上，同时出 水中b o d 5 和s s 分别降至1 0m g l 和1 6m g l 以下，同时作者认为提高滤速会对硝化有积 极的促进作用。 由于曝气生物滤池中存在厌氧和兼性微生物，使得反硝化得以进行，并且曝气生物滤 池的硝化和反硝化能力也已被实践验证。p 吗o l 等唧】认为上向流的进水方式更有利于反硝化 过程的进行。p u z a v a 等【6 5 】将反应器内的溶解氧浓度控制在o 5 3m g l ，从而控制溶解氧不 扩散到生物膜内部，实现同步硝化反硝化。其中试结果表明，通过实时曝气，即使曝气量 降低5 0 ，也可达到同样的处理效果。郭俊元等【6 6 】研究了回流比对前置反硝化工艺脱氮效 果的影响，研究表明，在回流比从5 0 提高至3 0 0 的过程中，该工艺对污染物的去除效 果以2 0 0 为界呈先上升后下降的趋势，但对去除t n 的影响显著，回流比为2 0 0 时，对应 c o d 咿n h 4 + j n 和t n 的平均去除率分别为9 2 6 7 、9 0 5 0 和8 0 5 0 ，c o d 盯、n h 4 + - n 和t n 主要在b a f ( d n ) 缺氧环境内得到去除。 利用生物滤池在脱氮过程中同步实现除磷的研究成果也不断出现。a b e y s i n g h e 等【6 7 】 利用潜流式生物滤池处理养鱼废水取得良好效果，废水中n 的几乎完全进行硝化作用，反 硝化效率和总磷去除率均在4 0 以上。g o n c a l v e s 等【6 8 】进行曝气生物滤池同步脱氮除磷的 研究时发现，进水方式对磷去除效果没有差异性影响。a e s y 等【6 9 】人发现，利用曝气生物滤 池反硝化脱氮时，如利用水解污泥或水解固体废物做外加碳源，可同时去除比微生物生长 9 浙江大学硕士学位论文 需要量高3 倍的磷。郑俊等删研究交替曝气时间对生物滤池除磷效果的影响，实验结果表 明：交替曝气时间1 2 h 时除磷效果最好，对t p 的平均去除率为8 0 1 8 ，平均出水t p 为 o 9 4 m g l ，厌氧释磷和好氧吸磷的最佳反应时间分别为9 h 和6 h 。赵玉晓等7 1 1 利用曝气生 物滤池处理啤酒废水，并分析挂膜阶段和正常运行过程中p o 。3 的去除效果和反应池内的微 生物相特征结果表明，曝气生物滤池对p 0 4 3 。的去除率在反冲洗后较短时间内就可达到最 高，但很快就下降到负值，无法维持对p 0 4 3 。的高去除率；另外发现若固着态微生物快速繁 殖，可使曝气生物滤池迅速挂膜。 目前，曝气生物滤池技术已成功应用于城市污水处理、生活污水处理、工业废水处理 和中水回用工程等，采用曝气生物滤池强化处理温室甲鱼养殖废水，具有广泛的应用前景。 5 论文的研究意义、研究目标和研究内容 5 1 研究意义 浙江是甲鱼养殖大省，产量约占全国的8 0 左右。随着甲鱼养殖业的发展，甲鱼养殖 废水过度集中，无序排放，对周围环境造成了极其严重的危害，严重制约了甲鱼养殖业的 可持续发展，已成为浙江省乃至长三角地区农村重要的污染源。但针对恒温密闭温室甲鱼 养殖，排放废水水质还不清楚。因此，明确典型温室甲鱼养殖场排放水质及其影响因素， 根据温室甲鱼养殖废水水质的特殊性，设计适宜在农村应用的生态化处理工艺并进行现场 中试试验，对甲鱼养殖业养殖环境改善，农村环境综合整治等将有重要意义。 5 2 研究目标 通过调查杭州市某区典型甲鱼养殖场的温室甲鱼养殖废水水质，筛选适宜水生并具有 高效n 、p 去除能力的蔬菜，协同生物强化过滤实现温室甲鱼养殖废水n 、p 等污染物高 效的去除，并探讨其机理，为村镇温室甲鱼养殖业的污染治理提供技术支撑。 5 3 研究内容 1 ) 温室甲鱼养殖废水水质调查 选取杭州市某区1 8 个温室甲鱼养殖场作为取样点，监测其温室甲鱼养殖过程中排放 废水的p h 、n 】出+ n 、n 0 3 - n 、n 0 2 _ - n ，t n 、t p 等指标，研究温室甲鱼养殖废水的水质 特点。 2 ) 适宜性水培经济蔬菜的筛选 设计植物浮床处理甲鱼养殖废水静态试验，根据废水处理效果和蔬菜生长状况，筛选 适宜水培且具有较强n 、p 去除能力的蔬菜品种。 1 0 第一章绪论 3 ) 生物过滤水培蔬菜浮床联合处理温室甲鱼养殖废水的模拟实验 将填料的生物过滤作用和植物浮床进行系统集成，考察流动状态下系统对甲鱼废水中 污染物的去除效果，并研究蔬菜对n 、p 去除的贡献率。 4 ) 生物滤池蔬菜水培系统中试应用研究 选择杭州市某乡镇典型温室甲鱼养殖场，建设废水处理中试工程，研究中试工程的处 理效果和去除机理。最后，对中试各处理工艺进行经济性评价并对收获蔬菜进行食用安全 评价。 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 1 引言 杭州市某区是我国重要的温室甲鱼养殖区，温室甲鱼养殖业已成为农村重要的养殖业 之一，在给农民带来高效益的同时也带来了严重的环境问题。为了研究温室甲鱼养殖废水 的特点并根据废水特点设计处理工艺，本实验采集了该区1 8 个典型温室甲鱼养殖场养殖过 程中排放废水水样，监测其p h ，n h 4 + - n 、n 0 2 。- n 、n 0 3 - n 、c o d 盯、1 n 、t p 等指标，考 察温室甲鱼养殖废水的水质特点及各养殖场饵料配方、养殖密度养殖规模，投喂方式和 换水周期对废水水质的影响。 2 采样及测试方法 2 1 温室甲鱼养殖废水样品采集 本文选取了浙江省杭州市某区四个乡镇共计1 8 个温室甲鱼养殖场为研究对象，养殖场 简要介绍见表2 - 2 。 2 2 采样原则 各温室甲鱼养殖场随机选取2 3 个即将排水的养殖池水样，装瓶，密封，即时拿回实验 室分析检测，d 0 和p h 两个指标现场检测。 2 3 测试项目与方法 水质常见指标测定方法主要参照( ( 水和废水监测分析方法( 第四版) ，监测项目与方法 见表2 1 ，水质调查的企业见表2 2 。 表2 1 监测指标与监测方法 t a b 2 1m e a s u r i n gi n t e m sa n dm e t h o d s 浙江大学硕士学位论文 表2 - 2 温室养殖废水水质调查企业 t a b 2 - 2e n t e r p r i s e si n v o l v e di nt h eg r e e n h o u s et u r t i eb r e e d i n gw a s t e w a t e rs u r 、，e y 1 4 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 部分排水+ ：每3 天排水5 c m ； 定期排水”：根据水质状况将池水一次排干后换水 3 结果与讨论 3 1 表观性状 温室甲鱼养殖废水水样为深绿色或者黄褐色，有大量悬浮物，有异味，表观 性状如图2 1 所示。 圈2 1 甲鱼养殖废水表观性状( a ：龟鳘养殖废水；b ：蒸馏水) f i g 2 - 1c h a r 触t e r i s t i c so fg i i n h o u 骶t l l 川eb r d i n gw 嬲t e w a t e r ( a ：t u n l eb r e e d i n g w 嬲t e w a t e r ；b ：m s 伽e dw a t e r ) 3 2 理化性质 测定了采集到的温室甲鱼养殖废水水样的p h 值、电导率、c o d 、n 心+ - n ， n 0 3 。n ，n 0 2 n ，溶解性p 等指标，具体结果见表2 3 。 表2 - 3 采样点水样的基本理化性质 t a b 2 3b a s i cp h y s i c ma n dc h e m i c mp m p e m 酷o fw a s t e w a t e r 浙江大学硕士学位论文 4 #6 9 9 5 #6 9 8 6 #7 1 6 7 #6 9 4 8 母7 3 l 旷 6 4 4 l 旷6 4 0 1 1 。6 1 8 1 梦5 4 6 1 3 #5 2 5 l 矿6 3 2 1 5 群4 8 9 1 4 9 6 l 尹5 1 7 1 8 拌5 1 3 1 矿6 3 7 2 扩6 1 9 2 1 带6 7 8 2 2 聋7 0 1 2 3 #6 7 1 2 矿7 4 2 2 5 #7 6 2 2 6 撑6 8 3 2 矿6 7 2 2 旷6 7 l 2 矿7 0 l 3 0 葶7 1 5 3 1 群6 8 6 3 2 撑7 1 5 3 3 样5 0 3 3 4 #5 9 4 3 5 47 3 l 3 6 6 0 3 尹6 7 3 0 6 l l 0 4 1 6 o 6 6 4 0 6 7 1 0 5 3 3 o 8 1 7 o 8 7 l 0 6 6 5 1 6 9 5 1 2 1 9 1 2 1 6 3 2 0 0 3 2 8 0 1 8 2 7 1 7 1 2 1 6 0 6 1 6 1 3 o 9 3 8 o 6 7 1 o 7 4 3 1 0 3 4 1 6 1 5 o 7 5 5 0 3 9 4 0 3 4 5 1 1 4 8 1 2 2 2 1 0 7 8 l - 1 0 0 1 3 1 8 1 3 1 7 1 0 0 3 1 0 2 9 0 9 9 7 4 9 9 2 7 9 6 3 8 4 3 9 4 3 9 1 3 2 6 7 1 8 4 5 9 7 0 8 4 2 9 4 1 9 7 8 8 7 5 8 8 5 7 5 5 8 4 5 9 4 7 9 7 1 8 5 5 8 3 9 1 1 4 4 8 1 3 6 8 1 0 0 9 9 8 9 4 1 1 1 5 2 7 1 2 0 8 8 7 9 7 5 o 1 1 5 9 1 4 3 6 7 7 8 1 0 5 7 1 0 3 7 2 5 01 9 5 1 1 2 1 0 3 1 3 72 2 1 1 52 8 9 1 4 67 8 1 2 01 7 4 1 1 24 8 3 1 2 3 4 2 1 1 3 35 3 6 1 2 65 3 5 1 1 75 3 3 1 3 3 5 3 4 1 3 35 2 7 1 3 75 2 9 1 3 15 4 1 l o 95 4 1 1 1 45 4 0 1 1 22 6 6 1 2 82 5 3 1 9 53 2 4 4 0 81 3 4 1 10 1 1 61 5 0 1 6 o7 8 1 1 67 2 1 3 34 6 2 0 61 4 4 1 1 52 3 7 3 0 82 0 7 1 6 2 4 9 6 1 8 14 5 1 4 1 5 1 3 1 2 89 5 1 8 6 1 4 1 0 1 0 1 2 7 0 5 1 6 2 4 1 0 5 2 1 1 7 o 2 0 1 o 4 0 2 0 1 o 9 o 4 0 1 0 1 0 1 2 2 2 0 8 0 o 4 0 1 o o o 3 o 1 0 2 0 7 1 5 7 2 4 8 1 3 o 1 0 1 1 2 2 5 0 2 4 1 1 2 3 1 1 3 9 9 4 9 2 4 3 9 2 9 8 2 7 8 6 0 7 5 9 1 4 0 2 2 2 9 1 1 8 1 1 6 2 3 7 1 2 1 1 1 8 8 1 7 4 1 3 2 9 9 8 2 1 3 3 2 1 5 2 1 5 2 0 8 5 9 3 5 2 0 1 1 7 4 7 0 4 2 1 3 8 撑6 9 70 8 0 88 7 72 5 4 0 8o 12 3 4 1 6 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 根据不同养殖方式、养殖时间、养殖条件等，对温室甲鱼养殖废水各项指标 进行分析，并结合淡水池塘养殖水排放要求( g b1 8 9 1 8 2 0 0 2 ) 和地表水环 境质量标准( g b3 8 3 8 2 0 0 2 ) ( 见表2 _ 4 ) 进行污染风险分析。 表2 - 4 淡水池塘养殖水排放要求和地表水环境质量标准 1 a b 2 - 4i k q u m e n t sf o rw h t e rd i s c h a r g ef n mf n s h w a t e r a q u a c l i l t l i 比p o n da n d s u r f a c ew a t e re n v i r o n m e n tq u a h t ys t a n d a r d p h c o d ( m g l ) n h 4 + - n ( m g l ) n 0 3 - n ( i i l g l ) 1 5 l l 6 0 9 0 q 5 | | 3 0 1 5 t n ( m g l ) g o 5 0 1 5 6 0 9 0 4 0 2 o l 2 0 t p ( m g l ) 0 5s 1 o 0 3o 4 ( 1 ) 电导率和p h 9 0 0 8 0 0 7 o o 6 o o 蝤 z5 0 0 a 4 0 0 3 0 0 2 o o 1 0 0 0 0 0 135 79 1 11 31 51 71 92 12 32 52 72 93 13 33 53 73 94 l 取样点编号 3 5 3 0 2 5 一 皇 2 o 1 5 嚣 脚 1 o o 5 0 0 图2 - 2 各水样的电导率和p h n g 2 - 2e i e c t c a lc o n d u c t i v i e sa n dp ho fm 仃b 即n ts 锄p l e s 如图2 2 所示，水样p h 值的变化范围较大，范围在4 8 9 7 7 6 之间，部分养 1 7 浙江大学硕士学位论文 殖场水质p h 低于淡水池塘养殖水排放要求的p h 限值，p h 偏酸性严重的养殖 场多集中于同一乡镇且均采用相同品牌饲料进行养殖，原因可能是为长期未整体 换水或者饲料的腐化引起废水偏酸。 电导率基本在0 4 1 5m s c m 范围内变化，仅1 6 和1 7 号水样电导率达到3 2 m s c m 。水样电导率较低的养殖场主要采用定期整体换水方式，水质较好。而水 样电导率高的采用污水桶方式排污( 即通过曝气使沉积于池底的残渣上升，然后 通过污水桶沉积，定期更换污水桶，达到排污的目的) ，长期未整体排水，各种 离子在水中蓄积导致电导率很高。 ( 2 ) c o d 。，和p 图2 _ 3 备水样c o d 。，浓度 f i g 2 - 3c o d c rc o c e i i t r a 值o nv a r a 6 0 n so f d i a l e r e n ts a m p l e s 从图2 3 中可以看出，温室甲鱼养殖废水c o d 盯含量均超过此标准。从图 2 3 中可以看出，c o d 盯总体变化范围较大，数值在2 7 9 1 5 2 7m g l 之间。采用 部分排水模式的养殖场，部分换水后养殖池水c o d 盯大约在4 1 1 9 8 9m g l ，部 分换水l o 天后，池水c o d 汀升至1 1 5 9 1 5 2 7m g l ，这是由于池水中积聚了很多 排泄物和饲料，导致c o d 盯偏高。淡水池塘养殖水排放要求二级标准为c o d 盯 小于2 5m g l ，温室甲鱼养殖废水c o d 盯含量均超过此标准。 o o o o o o 0 o 0 0 雏 砸 姐 舱 觚 鲍 与 孤 n (1奢_蔽之骨8 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 j791】jl ，l7】v2 i2 j2 ，2 ，2 93 l3 3 537j 94 i 各取样苣编亏 图2 - 4 各采样点溶解性p 和t p 浓度 f i g 2 4d i s 鲫l v e dp h o 叩h o m u sa n dt o t a ip h o 叩h o m n sc 伽c e n t r a 戗o no f 哪b n n ts a m p k s 如图2 _ 4 所示，溶解性p 和t p 浓度在1 6 6 8 4m g l 之间，且温室甲鱼养殖 废水的p 主要以溶解态p 形式存在。1 2 1 8 ，2 1 ，3 0 3 4 ，3 6 _ 4 1 号水样的t p 含量 均很高，在3 0 - 5 0m g l 之间，其中1 2 1 8 ，3 0 - 3 4 号水样所处养殖场饲喂同一品 牌饲料，认为饲料可能是溶解性p 累积的重要因素。3 6 4 1 号水样在整体排水养 殖模式的后期采集，水中积累的溶解性p 含量较高。 ( 3 ) n h 4 + - n 、n 0 3 。- n 、n 0 2 。n 和t n 8 0 o 7 0 o 6 0 o 量5 0o 趔 4 0o 3 00 2 0o 1 0 o o 0 总氨 阻lii| i i 1 9 加 如 m o 1，暑霉蜒 浙江大学硕士学位论文 - i | i5ii8i888 _ | l | _ 川 l9ii删88i l3579l l1 31 51 71 9 2 l2 3 2 5 2 72 9 3 l3 3 3 5 3 7 3 94 l 取样点编号 lj，l ll ji ，l 7l yz l 厶，z ，z ，0 yj lj jj ，j ，j y4 i 取样点编号 图2 5 各水样t n 、n h 4 + - n 和n 0 3 - n 浓度 f i g 2 5t n ，n l l 4 + - n ，n 0 3 。n 舭dn 0 2 nc o c e n t r a 缸o no fd i 凰聆n ts a m p l e s 由图2 5 可以看出，甲鱼废水n 吖n 浓度为1 0 一4 5m g l ，t n 浓度为2 0 - 4 5 0 m g l ，n 0 3 。- n 浓度为0 5 4 1m g l ，大多数水样n 0 2 - n 浓度小于lm g l ，个别 水样n 0 2 一- n 含量达到1 5 7 - 2 4 8m g l 。大部分水样的m 矿- n 浓度在1 0 一1 5m g l 之间，其中2 4 ，2 5 ，3 5 ，4 0 号水样n h 4 + - n 偏高，达到4 0m g 几以上，原因可 能为长期没有换水，n h 4 + - n 浓度累积。n 0 3 - n 变化波动较大，可能与曝气量大 小和喂食饲料种类相关。 n 0 2 。- n 的累积对龟鳖的生长有极大的影响，因此各养殖场对n 0 2 。- n 的含量 控制比较严格。大部分水样的n 0 2 。- n 浓度小于lm g l ，但个别甲鱼养殖场池水 n 0 2 。- n 含量较高，达到1 5 7 2 4 8m 叽，原因可能为养殖场饲料积累和曝气不足。 ( 4 ) c n 比 0 0 o 0 o o 0 o o d 钮 祀 强 弧 强 加 塔 m 5 o 墨=)-曩 卯 o 善羹 第二章温室甲鱼养殖废水水质调查 。 。 o5l o15：zu 2 ，) u3 54 u4 5 取样点编号 图2 石各取样点废水c n 比值 f i g 2 - 6t h ec nr a 廿oo fs 锄p l e s 各取样点水样的c n 比均较低，8 5 的水样c n 比小于3 ，6 5 的水样c n 比小于2 ，c n 比小于1 的取样点有3 6 。根据传统的脱氮理论，实现完全反硝 化的理论c n 比值为2 8 6 埏c o d 蝇n ，但是由于微生物的生长，实际所需值通 常为4k c o d 蚝n 以上，在实际污水处理中，当c o d 删 5 时，脱氮除磷的效 率通常不会太高【亿7 3 1 ，k u b a 掣州提出当进水c n 比低于3 4 时，需投加外碳源 来保证生物脱氮效果。因此可以得出结论：温室甲鱼养殖废水属于低c n 比废 水，常规生物脱氮方法不适合处理温室甲鱼养殖废水。 4 本章小结 ( 1 ) 甲鱼养殖方式主要为温室恒温养殖，废水排水方式有定期总体排水和部分排 水两种，废水多为深绿色、黄褐色甚至红褐色，有大量悬浮物，有不良气味。 ( 2 ) 温室甲鱼养殖废水p h 值范围在4 8 9 - 7 7 6 之间，呈中性或弱酸性；电导率值 范围在0 3 3 3m s c m 。 ( 3 ) 温室甲鱼养殖废水n h 4 + - n ，n 0 3 。- n 和溶解性p 的含量变化较大，c o d c r 浓 度在2 7 9 1 5 2 7m g l 之间，t p 浓度在1 6 - 6 8 4m g l 之间，主要存在形式是 溶解性p ，t n 浓度为2 0 - 4 5 0m g l ；温室甲鱼养殖废水为低c n 比废水，常 规生物处理难以完全脱氮 2 l 6 5 4 3 2 l o 趔u - 1 n ，u 第三章适生水培植物筛选 第三章适生水培植物筛选 1 引言 甲鱼养殖废水中含有大量n 、p ，任意排放会引起水体的富营养化。利用水 生植物吸收水体中n 、p 是治理、调节和抑制湖泊富营养化的有效途径，植物浮 床生态处理技术是处理含营养盐废水的简单经济的方法。作为植物浮床的主体， 植物的种类和水中溶解氧对污染物的去除效果具有重要影响。本章筛选具有良好 适应性和n 、p 去除能力的蔬菜作为浮床植物，并研究复氧方式对废水处理效果 和植物生长的影响，为后续实验提供科学的理论依据。 2 材料与方法 2 1 供筛选植物的准备 在浙江大学育苗温室对空心菜 d m d p 口口g “口f f c 口凡船幼、生菜( c 而觑嚣p 如撕c d 、菠菜( 印砌口c 妇d 彪旭c p 口) 、上海青旭豁f c 口幽f 咒p 行s 话l ) 、小白菜m 路而m 唧口c 砌2 傩话g r d 印) 和黑麦草d 耽m p p 聊刀p ) 进行育苗( 约4 周) ，视不同植物 的生长情况选取大小一致的植物，再用自来水培养一段时间( 约l 周) ，使植物长 出新根，以便更好地适应水环境。本实验用水为浙江省杭州市某温室甲鱼养殖场 的实际废水，其水质状况见表3 1 ： 表3 1 浮床植物筛选用水水质 1 a b 3 一lw a s t e w a t e rq u a u t yp l a n ts c r e e n i ge x p e r i m e n t 由表3 1 可以看出，浮床植物筛选试验所用温室甲鱼养殖废水的t n 和t p 浓度分别为8 5m g l 和1 0m g l 左右，n h d “是废水t n 的主要存在形式，n 0 3 。- n 和n 0 2 - n 浓度相差不大，n 0 2 n 对甲鱼具有毒害作用，是甲鱼养殖过程的主要 控制因素，由于天气炎热废水中亚硝化作用较强，在实验开始前n 0 2 - n 浓度较 高。 2 2 植物浮床处理温室甲鱼养殖废水静态试验设计 植物筛选试验在浙江大学华家池校区玻璃智能温室中进行。选取株高约为 1 0 c m 的植株，用海绵条固定在塑料板上，每个板有3 0 个孔，每个孔直径为5 c m ， 最后将固定好的植物架于水箱上，设施见图3 1 。各处理设3 个平行、6 种植物 浙江大学硕士学位论文 共计1 8 组试验。用盛等量甲鱼温室养殖废水的无植物塑料箱作为空白对照 ( c k ) ，同样3 个平行试验期间每3 天取水样测定各项指标，并观察植物的 生长状况。 曝气对植物浮床去除效果的影响实验于2 0 1 0 年8 月1 日至2 0 1 0 年9 月8 日在浙江大学华家池校区玻璃智能温室中进行。试验设施与植物筛选实验相同， 以筛选试验得到的蔬菜品种作为供试植物，试验设空白、空白+ 曝气、空心菜、 空心菜+ 曝气四个处理，每个处理设两个平行，共计8 组试验。试验期间每3 天 取样测定各项指标，比较废水水处理的效果和植物生长状况。 图3 - l 植物浮床试验装置图 f i g 3 1e x p e r i m e n t a ld e v i c eo fp i 肌tn o 娟n gb e d 2 3 测试项目及分析方法 试验在大棚中进行，考虑到水的蒸发和植物的蒸腾作用，故需在实验过程中 补充蒸馏水以保持水的体积不变，并计算污染物的去除率。 去除率( ) = ( c dy 扣c f 功o 1 0 0 其中岛为初始时的浓度，为初始时的体积，c f 为第f 天的浓度，k 为第f 天的水体积。 水样分析项目为1 n 、时- n 、n 0 3 。- n 、n 0 2 。- n 、t p 、c o d 盯等指标，具 体测定方法同第二章。 植物生物量以株高和根长表征，测定时每株植物多次测量取平均值，再随机 取多株测量取平均值，。 2 4 数据统计与分析 每个处理平行样的水样测定时均设两个平行，所有数据取平均值，利用 s p s s l 2 o 对分析结果进行处理【7 5 1 ，图表用m i c r 0 s o re x c e l2 0 0 3 绘制。 2 4 第三章适生水培植物筛选 3 结果与分析 3 1 不同经济植物对n l l 4 + - n 、t n 、t p 的处理效果 q l 空白空心菜黑壹草菝菜e 海青小白菜 生菜 第l 天第3 天口第7 无口第1 0 天第1 3 天第1 6 天第3 2 灭口第“天第6 1 天 图3 2 植物筛选过程中n h | + n 的变化 f i g 3 2n l i + - nc h a n g e so fm f f e 弛n tu n d so f t 咒a t m e n t s 空白空心菜黑麦草上海青小白菜生菜菠菜 第1 天第4 无口第7 天口第1 0 天一第1 3 天第1 6 天第3 2 天口第“天第6 1 天 图3 - 3 植物筛选过程中t n 的变化 f