不同生物池濾料掛膜水處理效果初探

張 濤，羅海忠，吳洪喜，柳敏海，彭志蘭，油九菊，周朝生*

（1.浙江海洋學院 水產學院，浙江舟山 316000；2.舟山市水產研究所，浙江 舟山 316000；3.浙江省海洋水產養殖研究所，浙江 溫州 325000）

不同生物池濾料掛膜水處理效果初探

張 濤1，羅海忠2，吳洪喜3，柳敏海2，彭志蘭2，油九菊2，周朝生3*

（1.浙江海洋學院 水產學院，浙江舟山 316000；2.舟山市水產研究所，浙江 舟山 316000；3.浙江省海洋水產養殖研究所，浙江 溫州 325000）

在人工配制模擬養殖污水情況下，選擇陶瓷環、生化球、生化環、毛刷、藤棉作為生物池濾料，研究其對，，COD的去除效果。結果表明，試驗所選用的5種掛膜材料對模擬養殖污水都有一定程度的降解凈化作用，能明顯改善水質?？傮w來看，陶瓷環對模擬養殖污水中，，COD的降解效果較好，且掛膜時間最短，是最理想的掛膜材料；生化環效果次之，也具有一定的推廣應用價值。

模擬養殖污水；掛膜材料；微生物；處理效果

隨著養殖業的快速發展，養殖密度增加，養殖業自身污染日趨嚴重，加之水產品疾病頻發，導致養殖用水量日益增長，迫使人們加快對水處理技術的研究［1］。生物掛膜是指生物池凈化構筑物中填充數量較多的掛膜介質，當有機物廢水均勻地淋灑在介質表層時，會沿介質表面向下滲流，在充分供氧的條件下，原存在于廢水中的具有自凈作用的微生物就在介質表面增殖［2］，其工作原理主要是模仿自然狀態下污水的自凈能力。亞硝化細菌和硝化細菌廣泛存在于養殖水體中，資料顯示，亞硝酸細菌在自然狀態下能達到的最大濃度為2.50×106L-1，硝化細菌為2.00×106L-1［3］，可是這樣的濃度級對處理高密度漁業養殖生產的廢水來說遠遠不夠，需要在人為因素的介入下［4］，縮短相關微生物的循環周期，培養優勢菌種，提升微生物處理養殖污水的能力［5］。因此，養殖污水處理技術中生物掛膜材料的選擇便成為研究的重點。

關于生物池掛膜材料的研究，從20世紀60年代興起至今已發展了50多年。最早的掛膜材料主要應用在污水處理廠，用以處理工業廢水和生活污水［6］。生物池掛膜材料上的微生物主要用于處理養殖廢水中的可溶性營養鹽［7］，如，， COD等。氨態氮的毒性很高，它能通過魚的鰓部和皮膚很快進入血液，影響魚類生長；亞硝酸鹽氮能迅速滲透到魚體，使魚血液失去攜氧功能［8］，嚴重時危及生命；COD是評價養殖水體污染的主要因子，一旦COD含量超標，養殖水體將逐漸惡化［9］，影響養殖效益［10］。因此對養殖污水中上述3類成分的處理在養殖廢水處理中就顯得尤為重要。生物掛膜材料有很多種，如珊瑚石、生化球、藤棉、陶瓷環、毛刷、纖維和生化環等，但各種掛膜材料處理污水的能力各不相同。一般來說，評價某種掛膜材料的優劣主要從掛膜成功所需要的時間、掛膜材料與微生物融合的程度、掛膜成功后處理養殖污水的穩定性等方面考慮［11］?；谏a實踐的需要，為了進一步摸清各種生物掛膜材料性能的差異，特開展本研究，以期為循環水養殖技術提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 材料

選擇的掛膜材料主要有毛刷、生化環、生化球、陶瓷環和藤棉 （圖1）；各材料參數詳見表1。

污水為人工配制養殖廢水，由氯化氨、亞硝酸鈉、鄰苯二甲酸氫鉀配制而成，，，COD濃度分別為2.5，5.0和10 mg·L-1。

試驗盛水的容器為15個200 L的玻璃缸，各配備15個供水流量達1 000 L·h-1的水泵，15根15 mm PVC管。

圖1 試驗用的掛膜材料

表1 供試生物濾料的參數

1.2 處理設計

每個玻璃缸加入人工配制模擬污水100 L，在玻璃缸內底部放置32 L的生物掛膜材料，進行直接掛膜試驗。在每個玻璃缸中裝配一個流量為1 000 L·h-1的水泵，水泵上裝有15 mm的水管，讓整個玻璃缸中的模擬污水處于循環狀態。每種掛膜材料設3個平行。

試驗期間，保持溫度28～32℃，DO在6～8 mg·L-1，鹽度28～32.3 mg·L-1，pH值7.8～8.5。處理后1，3，6，9，12，15，18，21，24 d分別測定每個玻璃缸中，，COD濃度，分析其變化情況。

1.3 測定項目

1.4 數據分析

試驗所得數據采用SPSS 11.0和M icrosoft Excel 2003處理。

2 結果與分析

2.1 對NH+4的去除效果

圖2 各處理不同時間NH+4濃度的變化

2.2 對NO-2的去除效果

2.3 對COD的去除效果

試驗14 d后，各種材料對COD的去除效果在10%～30%。之后試驗再進行1周，各種材料對COD的處理效果增加至38%～62%，隨后COD含量無顯著變化。由圖4可知，5種濾料降解 COD的能力均隨著時間的延長而遞減。藤棉和生化環對COD的去除效果達到62%，毛刷對COD的降解效果為53%，生化球對COD的處理效果為50%，為陶瓷環COD的去除效果僅為38%。

圖3 各處理不同時間NO-2濃度的變化

圖4 各處理不同時間COD濃度的變化

2.4 掛膜時間

3 小結與討論

本研究表明，試驗所選用的5種掛膜材料對模擬養殖污水都有一定程度的降解凈化作用，能明顯改善水質。但不同的掛膜材料對水質的凈化效果不同。總體來看，陶瓷環對模擬養殖污水中，，COD的降解效果均較好，且掛膜時間最短，是最理想的掛膜材料，生化環效果次之。

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（責任編輯：高 峻）

S 959

B

0528-9017（2015）04-0445-03

10.16178/j.issn.0528-9017.20150401

2014-12-14

浙江省科學技術廳重大科技專項重點農業項目 ［2013C02029］

張 濤（1986-），男，研究生。E-mail：hanshuiyixiang@163.com。

周朝生（1972-），男，博士，高級工程師。E-mail：zcscll@126.com。

文獻著錄格式：張濤，羅海忠，吳洪喜，等.不同生物池濾料掛膜水處理效果初探 ［J］.浙江農業科學，2015，56（4）：445-447.