SCLJ201911012

为了解决循环水养殖系统（RAS）的不足，生物絮凝技术（BFT）逐渐地进入研究者的视野并成为研究热点[1-2]。BFT是控制养殖水体中碳氮比通过细菌作用将水体中的颗粒有机物、溶解有机物和无机氮转化为水产养殖对象可以摄食的絮凝体来改善养殖水质，从而降低水体中的有害物质对养殖对象的影响[3]。但有些不直接摄食絮体的养殖对象不适合在原位系统中养殖。因此，异位BFT应用于RAS的工艺得到进一步提倡与发展[4]。SCHNEIDER等在RAS的固液分离装置后加上BFT装置的实验中，得出BFT反应器可以作为RAS的一个水处理单元的结论[5]。吴盛凯在原位和异位的2种模式下养殖吉富罗非鱼，表明异位养殖模式水质更稳定且鱼体肠组织中的胰蛋白酶活力在整个养殖期间都高于原位组[6]。微生物悬浮生长生物滤器是利用BFT原理，通过曝气使絮体在水体中悬浮生长的水处理装置。经刘文畅研究得知，该系统水力停留时间（HRT）为4.5h时运行效果为佳，具有用作RAS核心水处理装置的可行性[7]。除HRT外，工厂化RAS中快速去除水中的溶解性有害物质也是系统设计的核心问题[8]。了解系统对溶解性有害物质快速去除的能力，可以根据系统可承受养殖动物摄食生长过程中排泄的溶解性有害物质的量来调整系统的负荷，将系统有害物质控制在合理范围内，以确保养殖动物的安全与生长[9]。本研究以微生物悬浮生长生物滤器的RAS为研究对象，通过对系统反应区和沉淀区分别对三态氮快速去除能力的研究，计算得到了反应区和沉淀区对三态氮的去除速率，为该系统应用于生产实践做理论支持与指导。1实验部分1.1养殖系统与运行方式如图1，生物絮凝反应器为聚乙烯材质，高2.25m、内径1.2m，工作容积2.21m3。反应器中部设有一个中隔板将反应器分为反应区和沉淀区，中隔板宽1.2m、高2.1m，距反应器底部0.15m。反应区和沉淀区顶部各设有1个直径0.55m的圆形检查口，反应区由罗茨鼓风机进行曝气，进气量为1.2m3/h。沉微生物悬浮生长生物滤器对三态氮快速转化研究张南南1，刘文畅1，谭洪新1，2，罗国芝1，2，于永霞1，黎爽1（1.上海海洋大学，上海水产养殖工程技术研究中心，农业部淡水水产种质资源重点实验室；2.上海海洋大学，水产科学国际级实验教学示范中心：上海201306）摘要：为研究微生物悬浮生长生物滤器对三态氮的去除能力，对反应区和沉淀区分别进行NO3--N、NO2--N和NH4+-N快速转化实验。结果表明，反应区通过反硝化作用去除一定量的NO3--N，去除过程中会有NO2--N的短暂积累且最高积累量随着NO3--N初始含量的升高而升高，沉淀区对NO3--N无明显的处理能力；反应区对NO2--N的去除时间随NO2--N初始含量增加而增加，反应结束时有极少量的NO3--N积累，沉淀区对NO2--N去除能力较低；反应区对NH4+-N的转化迅速且彻底，有少量NO3--N积累，沉淀区对NH4+-N处理能力较弱，并且有NO2--N和NO3--N积累。NO3--N、NO2--N、NH4+-N的最大去除速率，反应区分别为1.97、0.76、8.10mg/(L·h)，沉淀区显著低于反应区，分别为1.61、0.29、1.16mg/(L·h)。关键词：微生物悬浮生长生物滤器；NO3--N；NO2--N；NH4+-N；去除速率中图分类号：X703.1文献标识码：A文章编号：1000-3770(2019)11-0055-006收稿日期：2018-09-22基金项目：国家重点研发计划（2017YFD0701700）；上海水产养殖工程技术研究中心能力提升项目（16DZ2281200）；上海市科学技术委员会资助项目（14320501900）作者简介：张南南（1993－），女，硕士研究生，从事工厂化水产养殖系统与工程研究联系电话：13262523309：电子邮件：zhangnan3213@163.com通讯作者：谭洪新，博士，博士生导师，教授；电子邮件：hxtan@shou.edu.cnDOI:10.16796/j.cnki.1000-3770.2019.11.011第45卷第11期2019年11月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTVol.45No.11Nov.,201955淀区底部设置与反应器底部呈30°夹角的导泥板。RAS养殖单元由上层和下层养殖区以及底层的缓冲区组成，通过聚氯乙烯管道串联。上、中层养殖区长10m、宽1m、高0.45m，控制水位高0.18m。每层养殖区底部设有5个长度为2.5m的纳米微孔曝气盘进行供氧，曝气盘共同连接到1台旋涡式气泵。缓冲区长1.8m、宽1m、高0.45m，控制水位高0.25～0.35m，底部放置1个长度为2.5m的纳米微孔曝气盘，出水口一端设有1台造流方向与缓冲区水流方向相