曝气生物滤池及其在水产养殖废水处理中的应用吴海洋(华南理工大学生物科学与工程学院广州)摘要：采用上向流气石轻质填料BAF处理低浓度水产养殖废水，以接种法挂膜启动。在低营养物质的条件下，考察了BAF对模拟污水、南美白对虾养殖废水以及塘鲺养殖废水中主要污染物NH4的去除效果。结果表明，以气水比5:1，水力负荷0.96m-1工艺运行14d，对模拟污水中NH4-N)0.29mgL-1，主要降解产物为NO2继续运行5d后，出水c(NO2-N)0.03mgL-1，降解率达到99%。BAF持续降解NO2能力较稳定，降解周期为3天，平均降解率达98.9%。在对水产养殖废水处理试验中，南美白对虾养殖废水初始c(NO2-N)=0.-1，运行6h，出水c(NO2-N)=0.-1-N)=9.-1，运行23h，出水c(NH4-N)=0.-1。利用BAF处理养殖废水能够实现水产养殖的养殖用水循环，解决废水中NH4对鱼虾蟹等水产动物的毒害，为水产养殖业绿色水产养殖模式的构建提供科学依据，为循环养殖的水循环提供解决方案。关键词：曝气生物滤池；水产养殖废水；，，,)：(BAF)-,-.29mgL-.,.03mgL---,0.-1NO20.-,9.-1NH40.-s：ter;r;NH4第一作者：**洋,男,1988年生,硕士研究生,主要研究方向为水产养殖废水生物处理技术。

*通讯作者（责任作者）基金项目：国家自然科学基金（No.）近年来，我国高密度水产养殖过程中氮元素（主要是NO-N）的过度积累导致养殖对象(尤其对虾养殖)大面积死亡，给养殖户带来巨大的经济损失，也制约了我国水产养殖的进一步发展，与此同时，养殖本身带来的能源、水资源大量消耗以及废水排放带来的问题等已成为限制水产养殖业可持续发展的重要原因之一。因此，急需一种能够安全、有效且能大规模推广的氮元素污染的解决方案。目前养殖废水的处理技术主要包括有生态处理与资源化和设备净化处理两方面。其中生态处理与资源化都需要建立人工生态系统，难以推。而净化处理水的设备主要包括曝气生物滤池（BAF）、生物转盘（RBC）、生物流化床（BFBS）等，其中曝气生物滤池由于以其占地面积小、基建和运行费用低、处理负荷高、抗冲击能力强、维护管理简单等优点成为适于水产养殖废水处理的技术。自20世纪80年代在欧洲建成第一座曝气生物滤池污水处理厂后,BAF已在欧美和日本等发达国家广为应用,界上已有数百座污水处理厂采用了该项技术,并在世界范围内得到不断推广和普及。利用BAF对养殖废水的生物处理能实现养殖水的循环使用，既能满足集约化生产需求又不至于污染环境，而且符合水产养殖业可持续发展的理念。

本文以微生态制剂为菌种，通过接种挂膜法启动BAF，挂膜成功后以配制的模拟污水试运行，考察其对NO-N的降解效果，再以中山市东升镇典型养殖水体为研究对象，重点考察在低营养物质条件下BAF对养殖废水中主要污染物的处理效果。为其在后期水产养殖废水处理工程中的应用奠定基础。材料与方法1.1试验装置BAF模型以有机玻璃加工制成，规格为，顶部设置配水区和溢流区，规格分别为、，底部设置曝气区，高度为50mm，填料层高度为150mm，，监测水样取自外部独立设置的缓冲池。污水由潜水泵泵入配水区，再由配水区流入设备，曝气采用气泵结合气石进行，通过调节阀对曝气量及水力负荷进行调节。实验装置简图见图1。本实验采用气石轻质填料，其孔隙率达67.5%，粒径介于3.5~6.2mm，实际密度1.-3kgm-3试验工艺流程Fig..1.2试验用水BAF挂膜启动用水采用向水产养殖废水中按一定比例添加(NH制在303~-1，pH值7.2。BAF挂膜成功后以模拟污水为处理对象试运行观察其处理效果，其组成成分-1）：NHCl0.145，K0.10125，KH0.05，CaCl0.0111，MgSO0.01，以实际水产养殖废水为溶剂进行配制，其中c(NH38-45mgL-1，pH=7.5~8.0。

对亚硝酸盐持续降解能力试验采用定时向系统中添加亚硝酸钠维持水体中浓度进行考察。水产养殖废水水样主要来源于中山市东升镇坦背地区的养殖水塘废水。其水质指标如表1所示。水产养殖废水指标单位：mgL-1(不包括pH)水产养殖废水水质指标pH南美白对虾0.516未检出7.5-8.00.0629.5491.3测定指标及方法本试验主要通过监测处理水的各项指标来判断BAF的处理效果，主要测定指标包括NH测定。UV-2802S型紫外可见分光光度计；pH值通过PHS-25型数字酸度计测定。BAF挂膜启动采用接种法挂膜，接种微生物来自中山市百皓生物工程有限公司的硝化宝等微生态制剂，主要包含硝化细菌（1.210个/mL）、光合细菌（1.5107-8个/mL）、硫细菌（1.310个/mL）以及枯草芽孢杆菌发酵液，接种量均为2mL，运行后期硝化细菌占主导地 位，挂膜阶段进行连续曝气并实时监测水质。 结果与讨论2.1 BAF 挂膜启动 BAF 挂膜启动从2011 月18日开始， 至2011 日结束，水产养殖废水中可生化的有机物浓度一般较低，主要污染物为 NH -N，这两种污染物主要靠硝化过程进行降解，在氨氮浓度较高时，水中的硝 化细菌往往成为优势菌群，因而氨氮的硝化过 程就会成为生化过程的主要过程，因此，常采 用相对较稳定的氨氮去除率作为生物膜成熟的 基本标志 。

挂膜阶段主要通过水体中氨氮的含量变化并结合填料表面物理形态的变化考察 挂膜成功与否，BAF 在启动阶段的运行效果挂 如图2 所示，一般认为，氨氮的去除率达到60% 标志着挂膜成功 可知在挂膜过程中，BAF 对水中NH 的去除率逐渐升高，从第10 天开始，基本稳定在 74%~75%之间，降解 效果趋于稳定，认为反应器已挂膜成功。 2.2 BAF 处理模拟废水 BAF对模拟废水中NH ，水力负荷为0.96m -1时，运行14d，对NH 的去除率可达 99.2%，最终浓度低于 0.29mgL -1 ,主要 降解产物为NO -N，在整个处理过程中，氨氧化菌将NH -N，再由亚硝酸盐氧化菌将NO 降解。继续运行5d后，出水 浓度低于0.03mgL-1 可知，BAF对亚硝酸盐持续去除规律较为稳定，降解周期 天，平均降解率达98.9%，主要降解产物 的去除效果Fig. 的去除效果Fig. 的去除效果Fig. 2.3 BAF 处理养殖废水