基于不同填料的海水养殖系统的水质净化

氨和亚硝酸盐是海水养殖系统的主要有毒物质,两者的高效去除是水产养殖领域的主要目标。为得到一种安全、高效、经济的海水养殖系统,建立了由3种不同填料构建的海水养殖系统,对在海水盐度与循环流水的胁迫下滴流滤器硝化功能的建立与运行状况进行了研究,并用高通量测序的方法对系统中具有硝化功能的种群结构进行分析。结果表明,在挂膜阶段,以3D益菌屋为填料的滤器硝化功能建立最快,陶瓷生物珠次之,中空培菌球最慢。不同填料对挂膜成熟后的滴流滤器的硝化速率有较大影响,对氨氮和亚硝氮去除效果由高到低的顺序是:3D益菌屋陶瓷生物珠中空培菌球。水力负荷对不同填料的影响不同,以3D益菌屋和中空培菌球为填料的滤器对氨氮去除效果随水力负荷增加而增强,在水力负荷为93.56 m~3·(m~3·h)~(-1)时效果最优,而以陶瓷生物珠为填料的滤器在水力负荷为46.78 m~3·(m~3·h)~(-1)时效果最优。滤器中共检测出以亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)、硝化球菌属(Nitrococcus)、硝化刺菌属(Nitrospina)、硝化螺旋菌属(Nitrospira)为主体的7种具有硝化功能的菌群,3种滤器中硝化细菌占比差距较大,分别为7.73%、2.06%和1.46%,硝化速率与硝化细菌占比呈正相关。