[发明专利]一种生物絮团水产养殖脱氮废水的硝化作用构建与水体重复使用方法

说明书

本发明属于水产养殖领域，具体涉及一种生物絮团水产养殖脱氮废水的硝化作用构建与水体重复使用方法，步骤包括：(1)硝化作用构建：经过脱氮处理的生物絮团水产养殖废水，在3mg/L以上溶解氧浓度的条件下，保持搅拌的浑浊状态，直至水体中氨氮浓度和亚硝氮浓度均降至0.1mg/L以下，使其完成硝化作用的构建；(2)自然沉淀：静置已经完成硝化作用构建的水体，使生物絮团自然沉淀；(3)水体转移及养殖：水体与生物絮团沉淀分离后，在5mg/L以上溶解氧浓度的条件下，放养水产动物。该方法无需专用的生物脱氮反应器，设备及环境要求低，操作简便，易于控制及实现，实现养殖用水的重复使用、环境保护和节约水资源。

技术领域

本发明属于水产养殖领域，具体涉及一种生物絮团水产养殖脱氮废水的硝化作用构建与水体重复使用方法。

背景技术

环境问题和有限的自然资源对水产养殖技术和水处理技术提出了更高的要求。在没有强烈光照的室内集约化水产养殖系统中，养殖过程中产生的氨氮主要通过两条途径进行转换：1)微生物通过同化作用将氨氮转换为自身的生物量和有机氮；2)硝化细菌通过自养硝化作用将氨氮最终地氧化为硝态氮。研究表明，运用生物絮团技术(BioflocTechnology,BFT)进行集约化水产养殖，即使在大量添加碳源、异养同化作用为主的条件下，硝化作用仍然经常发生。为了充分地利用BFT养殖系统中的自养硝化作用，较少或者不额外添加碳源的硝化型BFT养殖系统被不断地报道和应用。

在硝化型BFT养殖系统中，硝态氮浓度在养殖过程中不断地快速升高；养殖结束后，可以通过提供厌氧环境和投加碳源，对养殖废水进行异养反硝化脱氮处理。

研究表明，在脱氮处理后的生物絮团养殖废水中，硝化细菌的相对丰度和相关功能基因拷贝数均已降至极低水平，即水体的硝化作用已经不足。经过脱氮处理后的生物絮团养殖废水，虽然硝态氮浓度较低，但是仍然含有一定浓度的其它环境有害物质，如果被排放进入外部环境中，会对环境保护产生危害，同时也是对水资源的一种浪费。

为实现水产养殖废水的处理和重复使用，现有技术主要通过各类生物反应器和水处理设备，对养殖废水进行处理，水体被处理后重新泵回水产养殖池，如此构成一类常见的循环水养殖系统，实现养殖水体的重复使用。该类技术和反应器的种类较为成熟和丰富，如《闭合循环水产养殖系统中气/液混合装置的增氧效果》(《农业工程学报》，2014，30(06):147-152)一文中记载的闭合循环水产养殖中试系统工艺流程图。但是，上述的水处理生物反应器、设备和水产养殖用水重复使用的工艺方法，涉及的设备种类复杂、能耗高、管理技术要求高，构建一套水体重复使用的循环水养殖系统成本较高。

基于上述技术分析，如果能够将脱氮处理后的生物絮团养殖废水再次实现基于硝化作用的水处理功能，那么水体将可以重新用作硝化型BFT养殖系统，在多个水产养殖周期之间实现养殖用水的重复使用，有利于环境保护和节约水资源。

发明内容

针对经过脱氮处理的生物絮团水产养殖废水，本发明提供一种生物絮团水产养殖脱氮废水的硝化作用构建与水体重复使用方法，实现养殖用水的重复使用、环境保护和节约水资源。该方法无需专用的生物脱氮反应器，设备及环境要求低，操作简便，易于控制及实现，无需特殊前处理和/或前期培养，降低成本，提高效益。

本发明的技术方案为，一种生物絮团水产养殖脱氮废水的硝化作用构建与水体重复使用方法，步骤包括：(1)硝化作用构建：经过脱氮处理的生物絮团水产养殖废水，在3mg/L以上溶解氧浓度的条件下，保持搅拌的浑浊状态，直至水体中氨氮浓度和亚硝氮浓度均降至0.1mg/L以下，使其完成硝化作用的构建；(2)自然沉淀：静置已经完成硝化作用构建的水体，使生物絮团自然沉淀；(3)水体转移及养殖：水体与生物絮团沉淀分离后，在5mg/L以上溶解氧浓度的条件下，放养水产动物。

水产动物养殖的生物絮团养殖废水在完成脱氮处理后，经过硝化作用构建、自然沉淀及水体转移后，可再次用于水产动物的养殖，实现水产养殖水体的重复循环使用。