罗非鱼养殖尾水絮凝去除效果研究

罗非鱼养殖尾水中含有大量的残饲和粪便等颗粒悬浮物,这些物质是氮、磷营养元素的主要载体。将养殖尾水外排会导致周边水体富营养化。当前常见的尾水处理方式具有占地面积大、投资高、效率低等缺点,影响其推广使用。为解决这一问题,探索采用絮凝工艺对罗非鱼养殖尾水进行处理,选取聚合硫酸铁、三氯化铁、壳聚糖和碳酸镁等4种絮凝剂,通过比较浊度、总悬浮物和化学需氧量的去除效果,筛选出适合用于养殖尾水处理的絮凝剂。结果显示:聚合硫酸铁的效果优于其他3种絮凝剂。在投加量0.4 g/L、pH=8、絮凝时间15 min时,聚合硫酸铁对养殖尾水的浊度、总悬浮固体颗粒物(TSS)和化学需氧量(COD)的去除率分别达到了96.7%、92.6%和95.1%。对絮凝后絮体评价发现,絮体的沉降高度与浊度去除率具有一定相关性,絮体的成长受成核作用的影响。尾水处理前后的zeta电位说明聚合硫酸铁通过破坏尾水中的悬浮物的稳定结构而净化尾水。研究表明,在罗非鱼养殖尾水处理时,可选择聚合硫酸铁作为絮凝剂。

淡水池塘养殖尾水处理技术研究综述

为实现水产养殖业节能减排、低碳高效和可持续发展,必须解决传统池塘养殖尾水处理问题。根据典型池塘养殖尾水污染物特性,全面总结国内外淡水池塘养殖尾水的处理方法和技术特点;对比了“三池两坝”“集装箱+生态塘”“生态湿地”等典型池塘养殖尾水处理模式;分析了竖流沉淀、旋流分离、滤筛、气浮等物理净化技术以及臭氧-微纳米浮选、絮凝、微生物制剂、活性污泥、新型生物膜反应器过滤、水生植物等化学及生物净化技术;指出了该领域的热点研究方向和关键技术问题,包括发展“节能、减排、生态、高效”集约化池塘养殖模式、研发养殖尾水专用处理装备、提高净化效率和减少占地面积等,可为池塘养殖尾水处理技术及相关装备研发提供一定的理论参考。

不同填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效能及微生物群落分析

为探究不同填料生物膜对海水养殖尾水氮污染物的处理能力,分别以无填料(C)、牡蛎壳(M)、珊瑚石(S)、弹性填料(T)和悬浮球填料(F)构建5组生物滤池,比较填料生物膜成熟时间、成膜情况及对不同氮污染物的24 h去除能力,同时利用高通量测序技术分析挂膜期间(20、40、60 d)填料生物膜上微生物群落的变化。结果表明:不同填料生物膜成熟时间需要46~50 d,珊瑚石所需时间最短(46 d);扫描电镜显示,弹性填料和悬浮球填料附着生物量最多,以杆状细菌为主;对氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮的24 h去除率最高的填料分别是悬浮球填料(68.66%±6.27%)、珊瑚石(99.99%±0.00%)和悬浮球填料(6.73%±3.41%);高通量测序显示,随着挂膜时间延长,弹性填料生物膜上的细菌丰度显著增加,牡蛎壳和珊瑚石生物膜上的细菌多样性显著下降(P<0.05);在门分类水平上,变形菌门(Proteobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)是不同填料生物膜的主要优势菌群,硝化螺旋菌门(Nitrospirae)、硝化刺菌门(Nitrospinae)的相对丰度随挂膜时间延长不断升高;在属分类水平上,亚硝酸菌属(Nitrosomonas)、硝化螺菌属(Nitrospira)、硝化刺菌属(Nitrospina)和未分类_亚硝化单胞菌科(unclassified_Nitrosomonadaceae)是填料生物膜上具有硝化作用的优势菌属,这4种硝化菌属在挂膜60 d时的相对丰度总和从高到低依次为悬浮球填料(42.53%)>牡蛎壳(30.50%)、弹性填料(29.30%)>珊瑚石(11.74%),假单胞菌属(Pseudomonas)、青枯菌属(Ralstonia)、噬几丁质菌属(Chitinophaga)和草螺菌属(Herbaspirillum)等反硝化菌属在珊瑚石填料生物膜上的相对丰度高于其他填料。研究表明,珊瑚石、悬浮球填料能够实现脱氮菌属的高效富集,对海水养殖尾水具有良好的脱氮能力,是较为理想的生物填料。

海水养殖尾水人工湿地处理系统及其脱氮过程研究进展和展望

利用人工湿地处理海水养殖尾水具有很大的应用前景,其中,脱氮是人工湿地的主要任务之一。基质上栽培的植物和附着的微生物参与的氮循环是人工湿地生物脱氮的主要路径,植物和多种氮代谢菌群在人工湿地内部相互协同与制约,构成了一个复杂的氮代谢网络。海水养殖尾水的高盐度和低碳氮比(C/N)又决定了此类人工湿地独特的处理环境和生物脱氮机制。同时,人工湿地的供氧模式、水力负荷(HRT)、水力停留时间(HLR)等水力条件参数对脱氮效能也有很大影响,对这些指标进行调控和优化,可以提高湿地的整体脱氮性能。本文从海水人工湿地的构建、基质的选取、耐盐植物的筛选、氮循环相关微生物以及运行参数调控四个方面,对近年来海水养殖尾水人工湿地生物脱氮方面的研究进展进行了综述和展望,以期为深入理解海水人工湿地脱氮机制和优化运行方式提供参考。

农田尾水污染治理策略研究

现阶段,我国耕地的污染状况十分严重,亟待解决耕地污染问题。只有没有污染的土地,才能生产出安全食品。然而,由于其组分复杂,排放路径多样,导致其治理难度较大。农田尾水通常含有氮磷等有机污染物,经输导过程可导致水体富营养化、缺氧等环境问题。农田尾水污染的问题,对于农业发展和农业生态环境将构成不良后果,需要引起足够重视。本文就此展开了相关内容的探究,以供参考。

利用农业废弃物强化人工湿地处理污水处理厂尾水机理研究

为研究3种典型的农业废弃物(玉米芯、玉米秸秆和小麦秸秆)作为人工湿地外加碳源脱氮的可行性,利用三维荧光和高通量测序分析了植物碳源在人工湿地中促进废水脱氮的增强机制。结果表明:农业废弃物材料可以很好地释放有机碳,累计碳释放量为119.78~172.84 mg·g^(-1),同时分解释放的溶解性有机物(Dissolved organic matter,DOMs)主要由腐植酸和黄腐酸组成。在添加农业废弃物的人工湿地中,TN去除效率提高了30.8%~41.2%,并且脱氮菌属Pseudomonas、Thauera等的相对丰度提高了16.38%~22.02%。添加玉米秸秆的人工湿地具有较好的脱氮效果。研究表明,利用农业废弃物作为人工湿地外部碳源处理污水处理厂尾水,可以显著降低尾水中TN,这也为农业废弃物的处理找到了一个新的出路。

考虑下游河道明渠流扰动的尾水隧洞水力波动特性研究

除过渡过程引起的明满流现象外,尾水河道波动同样对长尾水系统的稳定性具有重要影响。基于VOF明渠流模型,研究了下游河道尾水波动对尾水隧洞水力震荡和机组性能的影响。结果表明,调压井后端的尾水隧洞中的压力脉动主要由调压井和下游波浪共同作用引起,呈现出一定的周期性波动;调压井对来自下游的低频脉动具有消波作用,可消除95%以上由波浪引起的低频压力脉动;在下游水位突变的情况下,压力脉动经历了由喷气主导的大波动向下游造波主导的平稳波动的过渡;由下游波浪引起的脉动无法有效传递至转轮区域,受调压室的影响较大;然而喷气引起的某些脉动频率如0.8203 Hz能够有效传递到转轮出口,并保留67.2%的脉动幅值,进而影响转轮性能。

常熟市洪洞水质净化厂尾水排放环境影响研究

重点介绍了常熟市洪洞水质净化厂尾水排放环境影响模型:在对常熟自然水文气象环境、河流水系和水利工程充分调研的基础上,利用MIKE11建立了河网水质模型,并以前期积累的水质水量数据为依据,率定和验证了模型;利用该模型,分别计算分析了正常排放工况和事故排放工况2种情况下,洪洞水质净化厂运行对周边河网水质的影响;文章还详细分析了常浒河河口污染物输运规律和净化厂运行对长江水功能区的影响。通过上述分析计算,文章明确洪洞水质净化厂选址可行,项目运行后,对周边河网水质环境影响可控,有利于长江水质的改善。

冷水鱼养殖尾水治理技术试验

为保护水域生态环境,实施环保养殖,加强养殖业自身环保建设,采用固液分离、沉淀吸收、氧化降解、微生物降解过滤净化和植物吸收等生态处理技术,开展冷流水养殖尾水综合处理技术研究,在处理系统为养殖面积40%的情况下,能有效降低尾水中的COD和氮磷,处理效果分别达到了100%、87.13%、75.56%。

尼罗罗非鱼池塘养殖尾水颗粒物质沉降特征分析

【目的】养殖尾水中固体颗粒物的沉积和分解会导致养殖水体恶化并影响鱼类健康,了解尼罗罗非鱼(Oreochromis niloticus)池塘养殖尾水中固体颗粒物的沉降规律及其对养殖水体的影响,为其养殖尾水处理系统的研发与设计提供理论依据。【方法】采用静置沉降处理尼罗罗非鱼池塘养殖尾水,分别于不同沉降时间采集不同深度的养殖尾水样品,对养殖尾水中颗粒物的粒径分布、溶解性有机物组分及水质指标进行分析。【结果】静置沉降对养殖尾水水质无显著影响(P>0.05),仅降低了养殖尾水表层中总氮(TN)、总磷(TP)及化学需氧量(COD)的浓度;静置沉降可显著分离养殖尾水中的悬浮固体和藻类(P<0.05)。经5.0 h静置沉降后,2.0 m高处水体总悬浮固体(TSS)浓度减少3854 mg/L,叶绿素a浓度减少42 mg/L,浊度减少0.23 NTU,色度减少309度,养殖水体中的TSS和叶绿素a浓度随沉降时间的延长而降低;粒径分布结果显示,静置沉降可有效分离养殖水体中粒径大于100μm的易沉降颗粒,但无法分离粒径低于30μm的微细颗粒。固体颗粒的沉降速度与其粒径分布范围和浓度有关,固体颗粒沉降速度随其粒径分布范围减小和浓度的上升而降低;三维荧光光谱结果表明尼罗罗非鱼养殖尾水中的溶解性有机物主要以类富里酸质为主,静置沉降无法完全改变养殖尾水中溶解性有机物组分。【结论】短时间静置沉降能有效去除养殖尾水中的易沉降颗粒,TSS和叶绿素a的浓度随沉降时间的延长而降低,但静置沉降无法完全改变尾水中的溶解性有机物组分,也无法显著降低养殖尾水中的氮、磷等污染物的浓度。

污水厂尾水对河流水质和底泥细菌群落的影响

污水厂的出水即尾水,其排放关系到受纳水体的水质和生态状况。分析了武汉市某污水厂尾水排放指标,采用水槽试验探究了污水厂尾水对河流水质指标和底泥细菌群落的影响。结果表明:尾水排放促进了河水中硝酸盐氮的降解,总磷去除更加稳定;尾水使河水pH值提高了0.3、电导率上升幅度55%、溶解氧降低了0.6 mg/L。尾水排放之后,底泥细菌群落的丰富度升高、多样性降低,抑制厌氧菌Anaerolineaceae和SBR1031,促进好氧菌Pseudomonas;反硝化菌Azospira、Dechloromonas、Pseudomonas、Sphingomonas增多,促进了NO_(3)^(-)-N的降解。底泥中致病菌奈瑟菌属、军团菌属、消毒残生细菌相对丰度上升。

ZG水电站尾水建筑物设计与研究

本文通过综合经济比选、尾水水力学计算,采用变底宽和降低尾水反坡边墙顶高程等措施,合理选择ZG水电站最优渠线、断面及渠道纵坡等设计参数,并针对施工过程中产生的问题提出解决措施。研究成果可为类似水电站尾水工程提供一定的参考价值。

焦化废水生化尾水特征及其深度处理技术进展

焦化废水污染负荷高、有机污染物组成复杂、生物毒性强,是一类非常难处理的煤化工废水。经传统的“物化+生化”工艺处理后,其生化尾水中仍残留部分难降解有机物与一定的生物毒性,COD难以达到《炼焦化学工业污染物排放标准》(GB 16171—2012)的限值要求,需进一步处理。分析了焦化废水生化尾水中的残余有机物和生物毒性特征,归纳总结了混凝、吸附、膜过滤等分离技术,Fenton、催化臭氧氧化、电磁强化氧化、过硫酸盐氧化与电化学氧化等转化技术及分离转化协同工艺对生化尾水中难降解有机物的去除效能和不同有机组分及生物毒性的变化规律,指出在认识水质特征与生物毒性转化规律的基础上,兼顾有机物高效去除和处理出水的生物安全性,开发协同组合工艺与短流程技术是焦化废水生化尾水深度处理技术的发展方向。

基于改进型二级高效氧化塘工艺在区域养殖尾水处理中的应用

当前国内养殖池塘普遍实行的是高密度养殖模式,养殖尾水未经处理便通过周边河涌水体进行换水,使污染物和病原体等转移到河涌,给生态环境和人体健康造成不良影响。通过探索改进型二级高效氧化塘工艺在区域养殖池塘尾水处理的应用,分析实施前后CODcr、BOD_(5)、氨氮、TP等污染物的时序变化和削减效果,以期为养殖池塘尾水治理提供参考。结果显示,①实施前,河涌CODcr、BOD_(5)、氨氮、TP等指标均存在不同程度的超标情况,实施后,CODcr、BOD_(5)、氨氮、TP污染物削减率分别是47.36%、37.86%、71.95%和68.18%,污染物削减效率明显,各项指标达到《地表水环境质量标准》(GB3838—2002)Ⅴ类水体标准。②改进型二级高效氧化塘工艺可以有效地降低养殖池塘尾水处理区面积占比,将用地更多地用于水产养殖,社会、经济和生态效益明显。

鲟鱼工厂化流水养殖尾水排放及处理模式的探究与示范

随着水产养殖业的快速发展,传统水产养殖与水资源的矛盾日益突出,而鲟鱼工厂化流水养殖用水量大、养殖尾水排放多等原因,不可避免地带来养殖水体环境污染和富营养化问题,如果不及时有效进行处理,将会给生态环境带来较大影响。该研究基于水产养殖业绿色发展理念和淡水池塘养殖水排放要求,对山东省泗水县鲟鱼工厂化流水养殖尾水处理现有模式及水质特征进行了总结分析,并提出了下一步工作措施,旨在为下一步开展鲟鱼工厂化流水养殖尾水治理指导工作提供参考和借鉴。

长江大保护试点城市某污水处理厂尾水湿地净化效果研究

为探寻污水处理厂配套尾水湿地净化效果,以长江大保护试点城市某污水处理厂尾水湿地为例,通过现场调查与采样,分析湿地出水水质特征,探讨影响湿地污染物去除效率因素。结果表明:尾水湿地出水COD、NH_(3)-N及TP浓度满足设计目标,潜流湿地对COD去除率较高,表流湿地对氨氮及磷的去除率较高,优于涵养塘;湿地实际运行水力负荷、水力停留时间和污染物负荷与设计值不符,影响污染物去除效果;据此提出湿地运行优化建议,促进湿地深度脱氮除磷,提升尾水湿地效能;运行优化可提高潜流湿地污染物去除率,同时污水处理厂减少碳排放94.74 gCO_(2)m^(3)。研究结果可为该尾水湿地运行管理及长江大保护试点城市系列污水处理厂配套尾水湿地设计与运维提供参考。

硫自养反硝化系统处理化工园区尾水特征分析

采用硫自养反硝化装置对某农药化工园区水处理系统末端排水进行脱氮处理,系统成功启动且运行平稳后,在室温约16℃,HRT为22 h情况下,分别运行硝酸盐模拟废水和实际废水。试验结果表明,以NO3--N模拟废水运行25 d,NO_(3)^(-)-N平均去除率为87%,出水平均浓度为21 mg/L;以实际尾水运行20 d,TN平均去除率为88%,出水平均浓度为17mg/L,反硝化系统脱氮效果良好且运行稳定。对反应器内不同阶段的微生物进行高通量测序分析,在门水平上的结果表明Proteobacteria为占比最大的菌门,Campilobacterota由模拟废水过渡到实际废水运行阶段,丰富度显著增加。在属水平上Sulfurimonas和Thiobacillus为系统内存在的典型菌属,二者具有硫自养反硝化功能,反应后丰度均有较大提升。其中Thiobacillus表现在硫自养反硝化功能上表现出优势,在无机硫的氧化和硝酸盐的还原中发挥了重要作用。

稻田-沟渠协同净化池塘养殖尾水效果

为了实现养殖尾水达标排放和循环利用,本研究构建了稻田-农沟-强化沟协同净化系统,考察了各净化单元对池塘养殖尾水中TN、TP、COD_(Mn)和TSS的处理效果,并采用水质标识指数法评价其去除特征和效果,通过浓度沿程衰减的模型拟合分析了相关水质指标沿流程变化规律。结果显示:净化系统出水中TN、TP、COD_(Mn)和TSS浓度平均值分别为1.33、0.19、6.61和12.00 mg/L,去除率分别为86.73%、89.26%、85.77%和93.68%。池塘养殖尾水经净化系统处理后综合水质得到明显改善,其中主要污染物TN得到了显著改善,相关水质达到《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T 9101—2007)一级排放要求;TN、TP和COD_(Mn)沿流程变化规律符合线性削减模型。结果表明稻田-沟渠系统可用于池塘养殖尾水的达标排放。

PHBV-硫铁矿基人工湿地处理实际污水处理厂尾水混合营养反硝化研究

以河南省新乡市某大型污水处理厂尾水为研究对象,开展模拟人工湿地尾水深度脱氮除磷研究。选用聚羟基丁酸戊酸酯(PHBV)和硫铁矿作为湿地系统的主要功能填料,构建异养反硝化与自养反硝化相结合的混合营养反硝化系统。通过水质指标监测和高通量测序等手段,探究工艺运行效果与微生物群落结构机制。构建PHBV+硫铁矿组(实验组)和PHBV+陶粒组(对照组),反应器连续运行77天,结果表明,当水力停留时间(HRT)为2小时,进水水质为NO_(3)^(−)-N=8.39±1.72 mg/L,TN=10.41±1.58 mg/L,TP=0.37 mg/L,COD=15.7 mg/L时,平均出水TN浓度达到2.22 mg/L,TP浓度达到0.28 mg/L,COD浓度为32.7 mg/L,PHBV+硫铁矿组人工湿地脱氮效率(78.55%)明显优于PHBV+陶粒组(51.25%),基本上达到地表水环境质量标准(GB 3838—2002)V类。微生物群落结构分析表明,PHBV+硫铁矿组人工湿地中的优势菌属为自养菌Desulfobacter和异养菌unclassified_k__norank_d__Bacteria,丰度分别为23.98%和12.30%,通过自养与异养菌的协同,实现混合营养反硝化,其中与硫代谢相关Desulfobacter主导的自养反硝化在系统脱氮中可能起主要作用。研究结果可为PHBV+硫铁矿基人工湿地尾水生物脱氮除磷的工程实践提供参考。

水轮机尾水进人门螺栓在线监测技术研究

水轮机尾水进人门是水电机组重要的过流承压部件,其可靠性关系到整个水电站的安全运行,是现场运维重点关注对象。以某巨型混流式水轮机尾水进人门为研究对象,对进人门螺栓状态监测技术进行了系统研究和现场实施,为水电机组智能运维与故障诊断提供技术支撑。