曝气对垂直流湿地处理水产养殖废水脱氮的影响

人工湿地作为一种有效的污水处理技术,现已被逐渐拓展到水产养殖业中。鉴于其与养殖竞争有限土地资源的弊端,如何构建节地高效型湿地成为未来研究的重点。曝气增氧是强化潜流湿地净化效能的重要措施之一,但是关于曝气强度以及净化效率与影响因素的关系仍缺乏深入系统的研究。为此,该文设计构建了7组不同要素组合的垂直流湿地小试系统,同步或分阶段探讨了曝气强化对垂直流湿地脱氮的影响。研究结果表明,无论曝气与否,构建的7组湿地系统于试验运行工况下都存在明显的硝化过程,且空气复氧和植物根系泌氧足以弥补硝化作用耗氧量。曝气增氧进一步强化了湿地内部的矿化和硝化过程;鉴于养殖废水不缺乏碳源(该研究各组湿地进水碳氮比在28.4~30.6之间),湿地内部的反硝化几率增大,导致曝气后总氮的去除效率提高。但是曝气条件下过高的溶解氧又会进一步抑制反硝化过程,从而也会导致系统总氮去除速率的下降。因此,对垂直流湿地而言,曝气强度不是愈高愈好。为了获得更高的脱氮效率,建议可以通过延长水力停留时间或者在垂直流湿地尾部增设水平潜流湿地来补充反硝化过程,进而提高系统对总氮的去除效果。     

Nualgi营养素、硅藻藻种对池塘水质和浮游植物的短期效应研究

为探讨短期内Nualgi营养素对池塘水质和藻类群落结构的影响,本研究在池塘中的不透水有底帆布围隔内共设计了4个试验组,依次分别添加Nualgi营养素(M1组)、补充硅藻藻种(M2组)、同时添加Nualgi营养素并补充硅藻藻种(M3组)、不做任何处理的空白对照(C组)。经过近一个月的试验,结果显示:各组的pH值、DO、TN、TP之间没有显著性差异;Nualgi可以显著降低水体中IP的含量,M1组和M3组的IP显著低于M2组和C组;M1组、M2组和M3组中的NH_4~+-N、NO_2~--N和CODMn含量显著低于C组,表明Nualgi和硅藻藻种都可以显著降低水体中NH_4~+-N、NO_2~--N和CODMn的含量,对养殖水质具有显著的调控效果。试验各组的藻类种群极为丰富,试验期间共检出浮游植物7门109属186种,其中绿藻门47属86种,硅藻门26属48种,蓝藻门18属27种,裸藻门11属17种,甲藻门3属3种,隐藻门2属3种,金藻门2属2种。结果显示:添加Nualgi和补充硅藻藻种都可以有效提高水体中硅藻的生物量并抑制绿藻和蓝藻的生长,同时可以改变水体中浮游植物的群落结构,试验进行到第20天时,M1组、M2组和M3组中硅藻的生物量均显著高于C组,绿藻和蓝藻的生物量显著低于C组。试验中,颗粒直链藻在M1组、M2组和M3组中成为优势藻种,但并未在C组中成为优势藻种,小空星藻和四足十字藻仅在C组中成为优势藻种,四尾栅藻在M1组、M2组和C组中均成为优势藻种。在试验期内,各试验组之间的多样性指数没有显著差异,香农-威纳指数均在2.00以上,表明Nualgi和硅藻藻种并没有影响到水体中藻类的多样性。     

适于稻作的水处理系统构建及运行效果

为了处理和资源化利用池塘养殖废水,结合生物滤池和水上稻作技术,设计并构建了一种适合于水稻种植的水处理系统。系统运行试验结果表明:在水力负荷为0.29~0.58 m/d,气水比为2~4时都可以获得比较好的水处理效果。将池塘养殖有机结合形成的循环水养殖系统中,在水力负荷为0.58 m/d,气水比为2的条件下,系统对养殖废水中TAN、TN、TP和CODMn的去除率分别为33.75%~34.31%、59.21%~64.53%、68.43%~73.75%和71.66%~74.37%。与此同时,水处理系统获得7 127.01 kg/hm~2的水稻产量。由此实现养殖废水资源化利用,是一种可持续的水产养殖方式,可为我国渔农混作区池塘养殖废水的处理和循环利用提供一种新方法。