生物过滤和蔬菜浮床组合系统对温室甲鱼废水的处理效果

高浓度温室甲鱼养殖业废水的无序排放已严重危害了我国长三角地区农村生态环境.生物过滤和蔬菜浮床组合系统是温室甲鱼养殖废水生态化处理的潜在方式.为了探索生物过滤和蔬菜浮床组合系统处理温室甲鱼养殖废水的可行性,以及植物直接吸收同化作用对组合系统N、P去除的贡献率,本文选择空心菜、生菜和芹菜等3种蔬菜植物,开展了生物过滤和蔬菜浮床组合系统对温室甲鱼养殖废水的处理试验.结果表明:生物过滤与蔬菜浮床组合系统对废水化学需氧量(COD)、铵氮(NH4+-N)、总氮(TN)和总磷(TP)的去除率分别可达93.2%~95.6%、97.2%~99.6%、73.9%~93.1%和74.9%~90.0%.组合系统均表现出良好的碳氮磷同步脱除性能,空心菜系统对废水N、P的去除效能明显优于生菜和芹菜系统.蔬菜直接吸收作用并不是组合系统N、P去除的最主要途径,其贡献率仅为9.1%~25.0%,推测N、P主要依靠微生物作用去除.相对而言,空心菜对废水N、P的直接吸收贡献率最高,而蔬菜对N、P的直接吸收与植物生物量密切相关.研究结果显示,生物过滤和蔬菜浮床组合系统可以作为温室甲鱼养殖废水生态化处理的有效方式.     

不同流态水培系统净化温室甲鱼养殖废水

温室甲鱼养殖业是我国长三角地区村镇经济的重要水产产业,但高氮磷含量温室甲鱼养殖废水的无序排放已严重影响了居民生活与生产用水质量与安全。本文采用静态水培系统处理温室甲鱼养殖废水原水、动态水培系统处理经曝气生物滤池处理后的温室甲鱼养殖废水,结果表明,静态和动态水培系统对污染物均具有良好的去除作用,在COD和TN的去除上静态水培系统优于动态水培系统,而对TP的去除效果相当;两套系统空心菜直接吸收对TN和TP的去除贡献率分别为14.1%~17.5%和12.2%~13.0%;从运行费用和操作管理方面考虑,静态水培空心菜系统具有优势,适用于集约化甲鱼养殖场的废水处理,但在空心菜利用上,需加强预处理以降低Cr、Pb等重金属超标风险。试验为水培空心菜系统处理温室甲鱼养殖废水技术的应用和推广提供了技术支撑。     

鱼腥草浮床对养殖水质及罗非鱼非特异免疫力的影响

通过构建中草药鱼腥草与罗非鱼共生池塘养殖系统, 研究了该系统中鱼腥草作为浮床植物对吉富罗非鱼非特异免疫力影响和对养殖水质的调控作用。结果显示, 在持续3 个月的养殖实验过程中, 实验塘COD、NH4+-N、NO2 – -N、TP 和PO4^3-–-P 等主要水质指标均显著低于对照塘(P<0.05); pH、DO 则呈不规律波动, 实验塘与对照塘无显著差异。实验塘罗非鱼血清溶菌酶(LSZ)、一氧化氮(NO)、碱性磷酸酶(AKP)以及超氧化物歧化酶(SOD)酶活力均高于对照塘(P<0.05), 丙二醛(MDA)活力则低于对照塘(P<0.05)。此外, 实验塘和对照塘罗非鱼平均成活率分别为95.25%和88.15%;实验塘罗非鱼的相对增重率和特定增长率分别达到326.63%和161.19%, 远远高于对照塘的264.4%和143.68%。结果表明: 鱼腥草浮床对罗非鱼池塘养殖水质具有明显的调控作用, 可较好促进水体的自净功能。同时, 鱼腥草浮床可明显提高罗非鱼非特异免疫能力, 从而提高其成活率及产量。     

陶粒浮床对草鱼养殖池塘水质和浮游植物的影响

为了探讨陶粒浮床对草鱼养殖池塘浮游植物群落结构的影响, 将6个池塘随机分为两组, 分别为浮床组和对照组, 2013年510月对养殖池塘的藻类群落结构和水质因子进行定期采样分析。结果表明: 浮床组池塘水体透明度显著高于对照组(P0.05), 养殖后期, 浮床组主要营养盐指标显著低于对照组(P0.05), 微生物总数显著高于对照组(P0.05)。水质理化指标波动范围小, 系统稳定性较强。试验期间共检出浮游藻类8门111属179种, 其中绿藻93种, 蓝藻25种, 硅藻23种, 裸藻17种, 黄藻6种, 甲藻5种, 金藻5种, 隐藻5种。在养殖中后期, 陶粒浮床对藻类的种类组成有显著影响, 藻类种数明显高于对照组, 浮床组和对照组浮游植物数量范围分别为101. 95106614.95 106 ind./L和151.43106612.60 106 ind./L, 生物量范围分别为90.79402.85 mg/L和116.33831.55 mg/L, 到养殖中后期(8月份以后), 对照组浮游植物的生物量显著高于浮床组(P0.05)。绿藻门和蓝藻门的贡献率一直占总密度的90%以上。浮游植物群落呈明显的季节变化, 绿藻门呈先降低后升高的趋势, 蓝藻门相反。试验初期浮游植物的优势种为栅藻; 在试验开始30d后, 浮床组栅藻继续保持优势藻的地位, 对照组的优势种则变为平裂藻和微囊藻; 78月份, 浮床组和对照组的优势种均为蓝藻门的平裂藻, 9月份后优势藻逐渐由栅藻和绿球藻取代。浮床组和对照组藻类多样性指数无显著差异, 物种丰富度均呈逐渐下降的趋势, 范围为3.165.59, Shannon指数和Simpson指数均呈先降低后升高的趋势, 范围分别为1.502.46和0.540.87。陶粒浮床对改善池塘水质、丰富藻类种类组成、降低过高生物量和微囊藻爆发的风险有一定作用。       

水产养殖废水的危害及处理技术

目前,我国的水产养殖行业发展迅速,但养殖过程中缺乏科学的规范指导,因而会产生大量养殖废水。排放未经处理的水产养殖废水,不仅会破坏生态平衡,还会影响水产品的质量,甚至危害人们的生命健康。因此,为了解决水产养殖废水的问题,实现可持续发展,处理水产养殖废水的技术便应运而生。文章总结了物理法、生物法和物理化学法处理水产养殖废水的利弊,得知物理法和化学法具有成本花费高、再利用程度低等不足。生物法则具有周期短、危害小、花费少、可循环利用等优点,可为养殖户提供理论参考。     

Photo-Fenton氧化法处理废水的原理及影响因素

Photo-Fenton高级氧化技术是处理难降解有毒有机废水的一种有效的方法。本文阐述了该氧化法的原理及其影响因素,photo-Fenton氧化法在反应中会产生大量羟自由基(·OH),它是一种非常活泼及非选择性物种,其氧化电位为2.8V,氧化能力很强,能够引发水溶液中大部分有机物的氧化还原反应。其优点是操作简便及无二次污染等,反应产物Fe³⁺可与OH反应形成Fe(OH)₃沉淀而对环境无害。缺点是反应必须在pH≤3条件下进行,且H₂O₂消耗量大而导致价格昂贵,处理成本较高等。     

碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷修复效果研究

海水养殖尾水中总氮、总磷超标是引起沿海水体富营养化的主要原因,为研究碱蓬浮床对海水养殖尾水中氮磷的去除效果,该研究设计加入碱蓬(Suaeda salsa)浮床和不加浮床的两组对比实验,通过比较修复前后碱蓬株高、生物量、含水率、根长以及各部位氮、磷的含量变化,以及水体中总氮(TN)和总磷(TP)的去除效果,探究浮床中碱蓬对总氮和总磷的吸收及其生长特性,验证碱蓬浮床对海水养殖废水中氮、磷等的去除能力。结果表明:浮床中碱蓬株高、鲜重、干重、含水率、根长较修复前均有显著增加,说明浮床中盐生植物碱蓬能够适应含海水养殖尾水水培环境;经碱蓬浮床修复,水体中总氮、总磷均明显下降,其中碱蓬对海水养殖尾水中的总氮总磷去除贡献率分别为16.10%和78.15%,浮床中碱蓬会在叶片和根系中积累氮磷。     

嫌气性流动床处理废水和生物脱臭

日本粟田工业开发成功无空气嫌气性状态低浓度废水处理新技术,采用流动床方式,以粒径为0.1～0.3mm的天然沸石和陶瓷等作载体填充于反应槽中,从下部通入原废水,产生压力使载体处于流动     

膜-生物硝化反应器处理含氨废水效能的研究

研究了膜 生物硝化反应器对含氨废水的处理效能以及分离膜的截留和渗透效能。膜_生物反应器启动迅速 ,在水力停留时间为 1d的情况下 ,反应器最高进水浓度达 80mmol(NH₄⁺-N)·L^-1 ,最高容积负荷达 1 12kg(NH₄⁺ -N)·m^-3·d^-1 ,氨氮去除率保持在 95%以上。试验证明 ,分离膜对微生物有良好的截留作用 ,50天内反应器的污泥浓度从 5g·L^-1 增长到 10g·L^-1 ,分离膜表面附着的生物层则对废水氨氮和亚硝氮有进一步的转化作用。在液位差低于 80cm时 ,提高液位差可增大膜渗透通量 ;液位差超过 80cm后 ,增大液位差的膜渗透通量效应很小 ;其中 ,当液位差为 2 0cm左右时 ,膜通量达 2 . 5 1L·m^-2 ·h^-1 ,阻力最小 [(2 . 6 3× 10^-5)m^-1]。该膜_生物硝化反应器可依靠液位差压力驱动出水 ,无需外加动力。     

复合载体固定亚硝酸盐氧化菌处理养殖废水

利用新型复合载体固定亚硝酸盐氧化菌,确定了挂膜条件,考察了水力停留时间对NO2--N去除率的影响,并进行对虾养殖水处理.结果表明,新型载体可以较好地固定亚硝酸盐氧化菌,在水力停留时间为12 h、6 h、3 h、1 h的条件下,NO2--N的最大去除率分别为100%、98.77%、90.59%、59.02%.在HRT为1 h时,固定化的亚硝酸盐氧化菌可以高效去除养殖水体中的NO2--N,去除率达76.94%.     

基于微藻培养处理畜禽养殖废水的研究进展

当前规模化畜禽养殖业排放含有大量氮磷、重金属和有机污染物的粪污废水,导致生态环境遭受严重的污染,治理畜禽废水的任务迫在眉睫。由于传统畜禽废水处理方式及应用存在较多不足,基于微藻生物技术处理废水的研究得到越来越多的关注。微藻是一种广泛存在于水体中的单细胞生物,具有高效的脱氮除磷及纳污能力,其主要利用同化作用吸附污水中的氮,通过磷酸化作用吸附、沉降磷,依靠细胞膜上的官能团对重金属进行富集。基于以上生理基础,大多数微藻的氮磷吸附率和重金属富集率可以高达80%。目前微藻对畜禽废水污染组分的处理的研究主要集中在氮磷、重金属,实际应用方式多为高效藻类塘、活性藻、固定化技术、光生物反应器等。但是微藻处理畜禽废水仍存在分子机理研究较少,生产实际经验不足等问题。基于微藻处理畜禽废水的机理,通过综述若干微藻去除氮磷、重金属等污染物的效率,总结国内外微藻废水处理技术的研究及存在问题,展望了微藻废水工程发展前景。     

辽宁省畜禽养殖粪污处理的种养关系现状及影响因素

在“南养北移”的布局下，辽宁省畜禽数量快速增加，2019年近7000万头生猪当量，2020年近亿头。传统畜牧养殖业快速转型进入规模化养殖，畜禽粪污数量、集中度猛增，给辽宁省生态环境带来巨大污染风险。畜禽粪污资源化利用与种植业关系不紧密问题加剧，规模养殖发展使得“种养脱节”问题愈加严重。造成畜禽粪污处理“种养脱节”问题的影响因素较多，包括：畜禽养殖和种植生产经营主体利益的不一致性；畜禽养殖区域规划不合理；辽宁省现有中小型养殖场历史欠账多，散养密集区粪污，尤其是液态粪污处理是种养结合的难点之一；粪污处理设备老旧，技术落后且程序繁琐；畜禽粪污资源化利用技术不规范，损失养分并损毁耕地。本文针对以上诸多影响因素，为促进辽宁省畜禽粪污资源化利用的种养结合，建议首选策略是协调种养利益，并改进粪污资源化技术和设施，标准化粪污资源还田技术，加强成果推广和政府引导，为辽宁省畜牧养殖业和种植业结合提供策略支持。     

滇池入湖河口生态浮床植物筛选研究

通过植物适应性试验、植物抗逆性试验、植物根系氧化力测定及水体水质指标检测等方法,研究了美人蕉(Canna generalis Bailey)、香根草(Vetivaria zizanioides.)、茭白(Zizania latifolia.)、香蒲(Typha angustata Boryet Chaub)等4种植物对污染水体主要污染物(有机污染物、总磷、总氮)的去除效果,以选择适用于滇池大清河入湖河段污染水体修复的生物浮床植物种。各项指标综合分析结果表明,四种备选植物在对污染胁迫的适应性以及对水体污染物的去除能力均存在较大差异,其中美人蕉对污水环境的适应性最强,对污染物的去除效果也较理想。经比较认为以美人蕉为主,辅以香蒲(T.angustata Boryet Chaub)及其他伴生种是构建大清河生物浮床较合理的群落结构。     

固定化硝化菌群联合芽孢杆菌处理对虾养殖废水

【背景】高度集约化的对虾养殖业面临着日益严重的水污染问题,同步高效降解养殖废水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐是对虾养殖业健康可持续发展的重要保障之一。【目的】通过分别固定化硝化菌群(Nitrifyingbacterialconsortia,NBC)和芽孢杆菌,优化菌群空间结构,提高菌群功能,实现同步高效降解对虾养殖废水中的有机物、亚硝酸盐和氨氮,保障南美白对虾养殖的可持续发展。【方法】采集养殖虾塘底泥进行硝化细菌自养富集和连续培养,利用16S rRNA基因高通量测序技术分析硝化菌群组成。从5株芽孢杆菌中筛选化学需氧量(Chemical oxygen demand,COD)降解能力最强的菌株。选用吸附和成球效果好的无毒包埋材料,通过正交实验优化固定化配方提高机械强度。选择硝化菌群和芽孢杆菌最适使用浓度进行分别固定化并联合应用于对虾养殖废水的处理。【结果】高通量分析结果显示硝化菌群中变形菌门(Proteobacteria,61.10%)占绝对优势,具有自养硝化功能的类群丰度达12.69%并呈高多样性。还包含丰度达47.44%的具有反硝化功能或者潜在反硝化功能的优势菌群和丰度达12.85%的光合细菌,是高有机负荷下硝化作用的重要补充,并可通过反硝化作用实现真正脱氮。COD降解能力最强的是解淀粉芽孢杆菌(Bacillusamyloliquefacien)YL-10,48h内COD降解率达100%。固定化最佳配方为贝壳粉5%、海藻酸钠3%、交联剂氯化钙为4%、优化后的固定化小球其机械强度可达129.68m N。固定化使硝化菌群的氨氮和亚硝酸盐降解率分别提高了128.13%和130.11%(P0.05),但对芽孢杆菌YL-10的COD降解率无明显提高。1×10~8 CFU/mL为硝化菌群和芽孢杆菌YL-10在养殖废水中最适使用浓度。在固定化硝化菌群和芽孢杆菌YL-10联合作用下,对虾养殖废水的氨氮、亚硝酸盐和COD浓度在48h内分别由初始的6.32±0.12、5.69±0.11和65.29±1.14 mg/L降至0.03±0.03、0.06±0.01和0 mg/L (P0.05),降解率分别为99.57%、99.03%和100%。【结论】通过优化固定化有效提高硝化菌群的硝化作用,联合COD降解能力强的芽孢杆菌,同步高效降解对虾养殖废水中的有机物、氨氮和亚硝酸盐,为规模化应用于南美白对虾高密度养殖提供科学依据。     

处理石油化工废水的活性污泥中优势微生物群系及其降解效能的研究

处理石油化工废水的活性污泥中微生物以细菌为主体,霉菌、酵母菌数量较少。分离到167株细菌,主要群系为不动细菌属,假单胞菌属,产碱杆菌属、微球菌属、棒状杆菌属、芽孢杆菌属等、其中大部分菌株对苯酚、苯乙烯、丙酮、甲醇具有降解效能,尤其对苯酚、苯乙烯降解能力较强,菌株数量也较多。     

自然微生物挂膜处理水产养殖废水的效果及微生物群落分析

以弹性填料和流化床填料为硝化反应的生物挂膜材料, 聚羟基丁酸/戊酸共聚酯(PHBV)为反硝化反应的碳源和生物膜载体, 通过微生物自然挂膜处理低C/N比水产养殖废水, 去除水体中的氨氮、亚硝酸盐氮及总氮。应用Miseq高通量测序技术对生物膜的微生物群落组成和结构进行分析。结果表明: 温度25—30℃, 该处理系统首次挂膜成功需要4周, 启动后运行稳定, 对2种不同来源和氮污染程度的养殖废水均有较好的脱氮效果, 氨氮、亚硝酸盐氮及总氮的去除率均在90%以上。硝化生物膜(a)的优势菌分别归属变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)和厚壁菌门(Firmicutes)。反硝化生物膜(b)微生物群落的多样性指数和丰度指数均远大于前者, 主要为变形菌门、厚壁菌门、拟杆菌门、螺旋体门(Spirochaetae)及绿菌门(Chlorobi)。其中, 归属于变形菌门β-变形菌纲(Betaproteobacteria)的丛毛单胞菌科(Comamonadaceae)和红环菌科(Rhodocyclaceae)在2种生物膜中占比均较高。由于所处环境(载体, 碳源、溶氧等)不同, 在属分类水平上, 2种生物膜的细菌群落结构表现出明显差异。生物膜a中属的种类仅为b的三分之二, 相对丰度>0.5%的优势菌属, a为8个, b为18个。其中, 隶属丛毛单胞菌科和红环菌科未知属的优势种群分别占到a、b总序列数的56.67%和45.51%。磁螺菌属(Magnetospirillum)和硝化螺菌属(Nitrospira)是a中特有的优势功能菌群, 梭菌属(Clostridium)、动胶菌属(Zoogloea)、管道杆菌属(Cloacibacterium)、脱硫弧菌属(Desulfovibrio)等具有反硝化功能的菌群为b的优势菌属。     

添加过磷酸钙对蔬菜废弃物堆肥中氨气及温室气体排放的影响

为研究过磷酸钙不同添加量对蔬菜废弃物堆肥过程中氨气和温室气体排放的影响,以生菜的废弃菜叶和玉米秸秆为原料,以过磷酸钙肥料为添加剂,进行了27 d的曝气供氧堆肥,对堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放(N2O、CH4和CO2)进行了监测.试验共设6个处理,除CK处理(不添加过磷酸钙)外,其余处理依次根据混合物料初始总氮物质量的5%、10%、15%、20%和25%的比例添加过磷酸钙.结果表明:添加过磷酸钙对减少堆肥过程中的氨挥发和温室气体排放均有明显效果,氨挥发总量较CK减少了4.0%~16.7%,总温室气体CO2排放当量减少了10.2%~20.8%.堆肥过程中排放的NH3对温室效应的贡献相对较大,各处理NH3的CO2排放当量为59.90~81.58 kg·t-1,占4种气体总CO2排放当量的69%~77%.蔬菜废弃物堆肥过程中适量添加过磷酸钙是减少氨挥发和温室气体排放并提高堆肥品质的有效措施.     

冬季不同刈割水芹浮床连续净化过程及效果

在冬季利用不同刈割处理的水芹浮床做连续两个周期的水质净化试验研究.结果表明:浮床系统能够维持水体为偏弱酸性环境;总磷的去除率在58％以上,前4天去除量占总磷去除量的80％以上,到第8天时,总磷浓度基本达到稳定,到2个周期试验结束,总磷浓度分别为0.366和0.215 mg· L-1;铵态氮的去除率在90％以上,前4天的去除量占总去除量的70％以上,2个周期试验结束时,铵态氮浓度分别为0.455和0.522 mg·L-1;硝态氮由于初始浓度不同,去除率差异比较大,2个周期试验结束时,硝态氮浓度分别为0.262和0.289 mg·L-1;与空白对照相比,浮床系统能够在较短的时间内快速去除富营养化物质,但到试验结束时浮床与空白对照在营养元素去除方面几乎没有差异;不同刈割处理的水芹浮床在水体净化效果方面没有显著差异, 在实际应用中可以不考虑刈割处理的影响.     

味精废水综合处理的研究

提出了利用味精废水培养苏云金芽孢杆菌进而生产Bt生物农药的新的味精废水处理方法.对苏云金芽孢杆菌在味精废水中培养的培养基优化和深层培养条件及深层培养过程各参数的变化规律等进行了较为系统的研究,提出了进行工业化试验的培养工艺.