活性碳纤维填料床反应器硝化性能研究

构建新型材料活性碳纤维(active carbon fiber,ACF)填料床反应器,在温度25~27℃,利用人工污水进行挂膜,测定基本水质指标及生物膜氧吸收速率(oxygen uptake rate,OUR),研究反应器稳态后水力停留时间(hydraulic retention time,HRT),进水NH4+-N负荷以及CODMn/NH4+-N变化对于ACF填料滤器的影响。结果表明,ACF填料滤器最佳HRT时间为3.1h,NH4+-N去除率最高达到79.41%,此时氨氧化菌OUR平均为1.24mg O2/(g.h)。控制进水NH4+-N负荷分别为0.05、0.09、0.24、0.44g/(kg.d),最佳进水NH4+-N负荷为0.09g/(kg.d),NH4+-N去除率可达80.21%,此时氨氧化菌OUR平均为1.42mgO2/(g.h)。CODMn/NH4+-N比在2至6时,随着CODMn/NH4+-N比升高,NH4+-N去除率逐渐降低,而CODMn去除率明显上升。在CODMn/NH4+-N比为2时,NH4+-N去除率最高,为80.96%,此时氨氧化菌OUR平均为1.40mgO2/(g.h);在CODM...     

构建硝化型生物絮凝系统过程中凡纳滨对虾养殖密度对水质与生长的影响

在室内构建硝化型生物絮凝系统过程中不用药、添加益生菌和零换水条件下,采用300、600、900尾/m33种养殖密度,通过90 d海水养殖试验,探索了密度对该养殖模式下凡纳滨对虾生长性能与水质的影响以及养殖的合适密度。结果表明:在构建硝化型生物絮凝系统过程中,随密度增加水质逐步下降,如BFT900组的DO由8. 21 mg/L降至3. 34 mg/L,p H由8. 24降至6. 75,TAN由0. 08 mg/L升至1. 64 mg/L,NO2--N由0. 10 mg/L升至10. 80 mg/L,NO3--N由0. 54 mg/L升至153. 70 mg/L,上述各组指标差异显著(P 0. 05),硝化型生物絮凝系统转化成功后,各组水质指标均处于对虾生长合适范围;存活率随密度增加而下降,BFT300、BFT600和BFT900这3个处理组存活率分别为84. 59%±8. 83%、74. 26%±6. 66%和54. 95%±4. 23%,3组之间存在显著差异(P 0. 05);养殖结束时,对虾的平均体长和体质量随密度增加而降低,BFT300组的对虾平均体长和体质量显著高于BFT600和BFT900组(P 0. 05);养殖产量BFT600组最高,为(5. 45±0. 48) kg/m3,与BFT900组差异不显著(P 0. 05),但显著高于BFT300组产量[(4. 08±0. 63) kg/m3];饵料系数随密度增加而升高,其中BFT300和BFT600组差异不显著(P 0. 05),但均显著低于BFT900组的饵料系数(1. 82±0. 62,P 0. 05)。据养殖综合效果和生产效益,构建硝化型生物絮凝系统过程中海水养殖凡纳滨对虾可据自身条件,养殖密度可参考300～600尾/m3确定。     

生物絮凝系统构建过程对吉富罗非鱼免疫酶和生长的影响

以循环水养殖为对照组,研究了生物絮凝系统构建过程对初始体质量为(24.17±2.49)g吉富罗非鱼(GIFT,Oreochromis niloticus)免疫酶活性和生长的影响。试验时间30 d。结果表明,生物絮凝构建过程中养殖水体中氨氮、亚硝氮呈现先上升后快速下降的趋势,氨氮质量浓度最高(60.98±7.23)mg/L,亚硝氮质量浓度最高(117.34±15.50)mg/L;实验组罗非鱼的肝胰脏、头肾、血液中碱性磷酸酶、溶菌酶以及总超氧化物歧化酶的活性与对照组均无显著差异;实验组罗非鱼特定生长率、肝体比、丰满度、蛋白质效率显著高于对照组(P0.05),饲料系数显著低于对照组(P0.05),增重率比对照组要高27.88%(P0.05),表明生物絮凝系统构建过程中吉富罗非鱼没有产生明显的应激反应,且生物絮凝养殖系统中罗非鱼的生长要优于循环水养殖系统。     

活性碳纤维填料床反应器硝化性能研究

构建新型材料活性碳纤维(active carbon fiber,ACF)填料床反应器,在温度25~27℃,利用人工污水进行挂膜,测定基本水质指标及生物膜氧吸收速率(oxygen uptake rate,OUR),研究反应器稳态后水力停留时间(hydraulic retention time,HRT),进水NH4+-N负荷以及CODMn/NH4+-N变化对于ACF填料滤器的影响。结果表明,ACF填料滤器最佳HRT时间为3.1h,NH4+-N去除率最高达到79.41%,此时氨氧化菌OUR平均为1.24mg O2/(g.h)。控制进水NH4+-N负荷分别为0.05、0.09、0.24、0.44g/(kg.d),最佳进水NH4+-N负荷为0.09g/(kg.d),NH4+-N去除率可达80.21%,此时氨氧化菌OUR平均为1.42mgO2/(g.h)。CODMn/NH4+-N比在2至6时,随着CODMn/NH4+-N比升高,NH4+-N去除率逐渐降低,而CODMn去除率明显上升。在CODMn/NH4+-N比为2时,NH4+-N去除率最高,为80.96%,此时氨氧化菌OUR平均为1.40mgO2/(g.h);在CODM...     

循环水与生物絮凝养殖系统吉富罗非鱼越冬暂养研究

为了探索绿色环保的罗非鱼越冬新模式,利用循环水养殖系统(recirculating aquaculture system,RAS)与生物絮凝养殖系统(bio-floc technology,BFT)比较了吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)越冬期间的生长情况、水质变化与养殖成本。结果显示,罗非鱼越冬期在RAS组中的存活率达到了96.9%±2.23%,显著高于BFT组的65.82%±3.22%;BFT组的饲料系数为1.31±0.03显著低于RAS组的1.43±0.03;越冬期间RAS与BFT氨氮分别为(1.56±0.76)、(1.58±0.56)mg/L,平均浓度无显著差异;RAS组亚硝酸盐平均浓度为(0.47±0.29)mg/L,显著高于BFT组的(0.09±0.04)mg/L,但两者都维持在1 mg/L以下;两组硝酸盐均持续积累,RAS组最终达到了(118.4±0.92)mg/L,BFT为(336.91±21.44)mg/L;在总成本方面,RAS系统在用电量、用水量和投喂量方面都高于BFT系统。结果表明,BFT能够实现罗非鱼的越冬并维持稳定的水质,初步估算成本低于RAS。     

絮团浓度对革胡子鲇零换水养殖效果的影响

为研究絮团浓度对革胡子鲇零换水养殖效果的影响，在不额外添加有机碳源（只利用饲料中的碳）的革胡子鲇（）养殖系统中，设置了平均絮团质量浓度为561.18 mg/L和780.41 mg/L两个处理组，比较了两实验组的水质、菌群结构、鱼生长及氮利用效率。结果表明，两种浓度絮团条件下，总氨氮（total ammonia nitrogen，TAN）和亚硝酸氮（NO₂^--N）能分别维持1.84 mg/L和1.79 mg/L以下。两处理组间pH、溶解氧（dissolved oxygen，DO）、TAN、NO₂^--N、氮素利用效率及主要生长指标无显著差异（-N）浓度（822.0 mg/L）明显高于低浓度絮团组（623.33 mg/L）。高通量测序分析菌群结构结果表明，两组间门水平的菌群组成种类及优势度无显著性差异（<0.05）。两处理组中的革胡子鲇存活率分别达到（91.11±1.53）%和（94.44±2.08）%，饲料系数为（1.41±0.18）和（1.27±0.26），特殊生长率为（2.13±0.04）%/d和（2.19±0.08）%/d，均无显著差异（>0.05）。两实验组饲料氮的利用率分别达到了72.17%和71.34%。综合以上结果认为，仅利用饲料中的碳既能维持革胡子鲇的零换水养殖且能取得较高的氮素利用效率，两种絮团浓度对革胡子鲇的生长无显著影响，高浓度絮团组中的硝化作用更明显。     

牡蛎壳作为生物絮凝养殖系统缓释碱度源的效果

为优化生物絮凝系统碱度调控策略,实验研究了在生物絮凝—罗非鱼养殖系统中牡蛎壳补充碱度的可行性。在系统启动阶段评估了不同牡蛎壳添加量0 g/L(对照组,A组)、0.36 g/L(B组)和0.72 g/L(C组)补充碱度的可行性。结果显示,C组碱度、pH和钙离子水平显著高于A组,但B与C组组间的水质差异不显著,牡蛎壳补充碱度效果明显。在生物絮凝系统启动阶段的基础上,对比研究了两种形态的牡蛎壳[(壳粉,E组)、(壳,F组)]为生物絮凝在罗非鱼养殖系统中补充碱度的效果。各组的水质指标、鱼体酶活免疫性能以及细菌群落组成均无显著差异,牡蛎壳及壳粉对罗非鱼生长没有明显的负面影响,可以被应用到生物絮凝养殖系统中,但补充碱度效果不明显。牡蛎壳补充碱度与形态无关。研究表明,在目前实验条件下,牡蛎壳在生物絮凝养殖系统中不能完全替代碳酸氢钠,还需进一步优化相关工艺。     

生物絮凝反应器处理水产养殖废水的中试研究

运用序批式生物絮凝反应器,研究不同混合液悬浮固体浓度(MLSS,1 500 mg/L、3 000 mg/L和5 000mg/L)下反应器对循环水养殖系统吉富罗非鱼(GIFT Oreochromis niloticus)养殖废水的处理效果。结果表明:反应器内氨氮(TAN)、亚硝氮(NO-2-N)和硝氮(NO-3-N)出水浓度分别为(0.29~0.39)mg/L、(0.005~0.006)mg/L、(7.11~7.60)mg/L,平均去除率分别为82.20%~86.20%、98.40%±0.89%、38.40%~40.00%(P0.05),体积去除负荷为(2.51~2.64)g/(m3·d)、0.56 g/(m3·d)、(8.52~9.78)g/(m3·d);溶解性无机氮(DIN)的去除率为43.20%~44.60%,体积去除负荷为(10.25~11.61)g/(m3·d)。三组絮体蛋白质含量差异不显著,分别为30.00%±1.32%、29.87%±0.67%、31.00%±0.75%;粗脂肪含量分别为9.51%±0.94%、4.37%±0.42%、3.65%±0.22%,MLSS 1500 mg/L组显著高于其他两组(P0.05)。微生物群落结构分析表明反应器中生物絮体主要为变形菌门(44.66%、44.51%、44.29%),其次是拟杆菌门(13.89%、13.98%、14.07%);优势菌属包括Alishewanella、Blastocatella、Amaricoccus、Rhodobacteraceae_unclassified、Terrimonas、Devosia等。实验表明中试生物絮凝反应器具有较好的脱氮效果,有助于实现养殖废水的资源化应用。     

生物絮凝养殖条件下吉富罗非鱼的消化能力和非特异性免疫能力研究

为研究生物絮凝养殖条件下吉富罗非鱼的消化能力和免疫能力,采用室内循环水养殖系统(对照组)和生物絮凝养殖系统(实验组)饲养吉富罗非鱼(24.17±2.49)g 59 d。结果显示,与对照组相比,实验组水体中总氨氮(TAN)和亚硝态氮(NO-2-N)浓度均显著高于对照组,分别为(20.48±14.66)和(33.77±34.57)mg/L。但实验结束时实验组终末密度(FD)高达36.89 kg/m3,终末质量(FIW)、增重率(WGR)和特定生长率(SGR)均高于对照组(P0.05),饵料系数(FCR)比对照组降低18.7%(P0.05)。实验组饲料氮利用率为57.97%,显著高于对照组(49.51%)。实验组和对照组中罗非鱼的胃蛋白酶、胃脂肪酶、肠蛋白酶和肠脂肪酶活性无显著差异。除肝胰脏总超氧化物歧化酶(T-SOD)活性显著低于对照组外,实验组血清、肝胰脏和头肾的T-SOD、溶菌酶(LZM)、碱性磷酸酶活力(AKP)活性较对照组无差异(P0.05)。     

不同浓度硫酸新霉素对生物絮团氨氮转化速率及抗生素抗性基因的影响

为探究不同浓度硫酸新霉素对于生物絮团处理氨氮及抗生素抗性基因的影响,本实验对生物絮团水质及絮团指标、水体中抗生素含量和生物絮团中6种抗生素抗性基因的含量进行了检测。结果显示：在氨氮转化的速率上,初次加药连续监测显示未添加组(A组)、0.5 mg/L硫酸新霉素组(B组)、1 mg/L硫酸新霉素组(C组)和3 mg/L硫酸新霉素组(D组)的氨氮去除速率分别为(3.88±0.02) mg TAN/(g TSS·h)、(2.22±0.03) mg TAN/(g TSS·h)、(2.17±0.04) mg TAN/(g TSS·h)和(1.72±0.02) mg TAN/(g TSS·h),氨氮去除速率A组>B组>C组>D组。而间隔一个休药期(500℃·d)的第二次加药连续监测显示4个组的氨氮去除速率分别为(2.99±0.08) mg TAN/(g TSS·h)、(2.98±0.03) mg TAN/(g TSS·h)、(2.97±0.08) mg TAN/(g TSS·h)和(5.10±0.03) mg TAN/(g TSS·h),氨氮去除速率D组>A组>B组&g...