本發(fā)明涉及廢水處理，尤其涉及一種紅樹(shù)林氨氧化古菌和nirs型反硝化菌介導(dǎo)的海水養(yǎng)殖尾水處理方法。

背景技術(shù)：

1、海水產(chǎn)品是中國(guó)水產(chǎn)品“糧食”主要的供給來(lái)源，我國(guó)海水養(yǎng)殖業(yè)歷史悠久，近40年來(lái)，以海水養(yǎng)殖為重點(diǎn)的海洋漁業(yè)迅猛發(fā)展，在世界海水養(yǎng)殖業(yè)中扮演著舉足輕重的角色。水產(chǎn)品能提供遠(yuǎn)高于普通糧食的蛋白質(zhì)供應(yīng)，因此在國(guó)民蛋白質(zhì)供給方面，水產(chǎn)品作用巨大。在中國(guó)經(jīng)濟(jì)迅猛增長(zhǎng)的背景下，居民的購(gòu)買力持續(xù)增強(qiáng)，同時(shí)交通與冷鏈物流等關(guān)鍵設(shè)施的不斷升級(jí)，以及民眾對(duì)于健康生活方式日益增長(zhǎng)的美好愿望，共同推動(dòng)了中國(guó)市場(chǎng)對(duì)高品質(zhì)水產(chǎn)品需求的不斷上升和消費(fèi)潛力的持續(xù)釋放。

2、然而，海水養(yǎng)殖業(yè)中尾水的排放已成為阻礙其可持續(xù)發(fā)展的一個(gè)主要問(wèn)題。氮素含量在水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)中物質(zhì)能量的轉(zhuǎn)化和養(yǎng)殖生物的生長(zhǎng)具備十分重要的作用，但尾水的直接排放會(huì)造成海洋污染和生態(tài)破壞，含有高濃度的氨氮、硝酸鹽、磷酸鹽等氮素營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)是引起污染、破壞的主要因素。尤其是氨氮含量超標(biāo)會(huì)抑制水生動(dòng)物生長(zhǎng)，甚至?xí)?dǎo)致養(yǎng)殖對(duì)象死亡，且對(duì)周圍水域環(huán)境造成污染。因此，氨氮成為養(yǎng)殖尾水治理過(guò)程中需要重點(diǎn)解決的污染物成分之一。

3、以往水產(chǎn)養(yǎng)殖模式中普遍采用的“大引大排”模式還造成了水資源的大量耗費(fèi)。物理處理、化學(xué)處理以及生物處理技術(shù)是水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的主要處理方法。生物處理技術(shù)因其高效性和環(huán)保性而被廣泛采納作為主要處理技術(shù)，部分輔以物理和化學(xué)處理技術(shù)，以達(dá)到更全面的凈化效果，然而海水養(yǎng)殖尾水含鹽度較高，而耐鹽微生物相對(duì)較少，從而制約了海水養(yǎng)殖尾水的生物處理進(jìn)程。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種紅樹(shù)林氨氧化古菌和nirs型反硝化菌介導(dǎo)的海水養(yǎng)殖尾水處理方法，該處理方法工藝簡(jiǎn)單且成本低廉，不僅海水養(yǎng)殖尾水總氮含量能達(dá)到國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，且能維持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。

2、為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、一種紅樹(shù)林氨氧化古菌和nirs型反硝化菌介導(dǎo)的海水養(yǎng)殖尾水處理方法，包括以下步驟：

4、s1：對(duì)海水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行預(yù)處理，以去除海水養(yǎng)殖尾水中的大顆粒雜質(zhì)；

5、s2：將經(jīng)預(yù)處理的海水養(yǎng)殖尾水導(dǎo)入經(jīng)紅樹(shù)林沉積物馴化的dat-iat池中進(jìn)行異養(yǎng)硝化處理；

6、s3：將經(jīng)異養(yǎng)硝化處理的海水養(yǎng)殖尾水導(dǎo)入經(jīng)紅樹(shù)林沉積物馴化的上流式反硝化濾池中進(jìn)行好氧反硝化處理；

7、s4：將經(jīng)好氧反硝化處理的海水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行消毒處理，以去除海水養(yǎng)殖尾水中的病原體。

8、優(yōu)選地，所述步驟s2中，在dat-iat池進(jìn)行紅樹(shù)林沉積物馴化的過(guò)程如下：

9、將紅樹(shù)林沉積物接種至dat-iat反應(yīng)池底，先采用階段提高模擬海水nh4+-n濃度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐氨氮馴化，至dat-iat反應(yīng)池中模擬海水的nh4+-n濃度為30-50mg/l；再采用階段提高模擬海水鹽度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行第一耐鹽性馴化，至dat-iat反應(yīng)池中模擬海水的鹽度為3％-3.5％。

10、優(yōu)選地，所述采用階段提高模擬海水nh4+-n濃度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐氨氮馴化，具體包括：

11、以氨氮濃度為1-3mg/l的模擬海水作為耐氨氮馴化第一個(gè)階段的培養(yǎng)基，后續(xù)耐氨氮馴化階段的模擬海水的氨氮濃度依次遞增4-6mg/l，將耐氨氮馴化各個(gè)階段的模擬海水按順序?qū)雂at-iat反應(yīng)池中，控制水力停留時(shí)間為15～24h，檢測(cè)耐氨氮馴化每個(gè)階段處理后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，至水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)始耐氨氮馴化下一個(gè)階段的培養(yǎng)；耐氨氮馴化過(guò)程中采用間歇曝氣方式，每隔3-5h曝氣一次，每次曝氣量為0.5-1.5l/min，攪拌強(qiáng)度為100-200r/min。

12、優(yōu)選地，在將紅樹(shù)林沉積物接種至dat-iat反應(yīng)池底之后，采用階段提高模擬海水nh4+-n濃度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐氨氮馴化之前，還包括：

13、將氨氮濃度為1-3mg/l的模擬海水導(dǎo)入dat-iat反應(yīng)池中，控制水力停留時(shí)間為24～48h，進(jìn)行初始耐氨氮馴化，至dat-iat反應(yīng)池出水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)，完成初始耐氨氮馴化；初始氨氮度馴化過(guò)程中采用連續(xù)曝氣方式，曝氣量為0.4-0.6l/min，攪拌強(qiáng)度80-120r/min。

14、優(yōu)選地，所述采用階段提高模擬海水鹽度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行第一耐鹽性馴化，具體包括：

15、以鹽度為0.8％-1.2％、nh4+-n濃度為30-50mg/l的模擬海水作為第一耐鹽性馴化的第一個(gè)階段的培養(yǎng)基，第一耐鹽性馴化后續(xù)階段的模擬海水鹽度依次遞增0.1％-0.3％，氨氮濃度不變，將第一耐鹽性馴化各個(gè)階段的模擬海水按順序?qū)雂at-iat反應(yīng)池中，控制水力停留時(shí)間為15～24h，檢測(cè)每個(gè)階段處理后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，至水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)始下一個(gè)階段的培養(yǎng)；第一耐鹽性馴化過(guò)程中采用間歇曝氣方式，每隔3-5h曝氣一次，每次曝氣量為0.5-1.5l/min，攪拌強(qiáng)度為100-200r/min。

16、優(yōu)選地，在采用階段提高模擬海水鹽度的方法對(duì)dat-iat反應(yīng)池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行第一耐鹽性馴化之前，還包括：

17、將鹽度為0.8％-1.2％、nh4+-n濃度為30-50mg/l的模擬海水導(dǎo)入dat-iat反應(yīng)池中，進(jìn)行第一初始耐鹽性馴化，至dat-iat反應(yīng)池出水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定；第一初始耐鹽性馴化過(guò)程中采用連續(xù)曝氣方式，曝氣量為0.4-0.6l/min，攪拌強(qiáng)度80-120r/min。

18、優(yōu)選地，所述步驟s3中，在上流式反硝化濾池進(jìn)行紅樹(shù)林沉積物馴化的過(guò)程包括：

19、將紅樹(shù)林沉積物接種至上流式反硝化濾池底，先采用階段提高模擬海水no3--n濃度的方法對(duì)上流式反硝化濾池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐硝酸鹽馴化，至上流式反硝化濾池中模擬海水的no3--n濃度為200-300mg/l；再采用階段提高模擬海水鹽度的方法對(duì)上流式反硝化濾池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行第二耐鹽性馴化，至上流式反硝化濾池中模擬海水的鹽度為3％-3.5％。

20、優(yōu)選地，所述采用階段提高模擬海水no3--n濃度的方法對(duì)上流式反硝化濾池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐硝酸鹽馴化，具體包括：

21、以no3--n濃度為50-100mg/l的模擬海水作為耐硝酸鹽馴化第一個(gè)階段的培養(yǎng)基，后續(xù)耐硝酸鹽馴化階段的模擬海水的no3--n濃度依次遞增50mg/l，將耐硝酸鹽馴化各個(gè)階段的模擬海水按順序?qū)肷狭魇椒聪趸癁V池中，控制水力停留時(shí)間為24～48h，檢測(cè)耐硝酸鹽馴化每個(gè)階段處理后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，至水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)始耐硝酸鹽馴化下一個(gè)階段的培養(yǎng)；耐硝酸鹽馴化過(guò)程中采用悶曝培養(yǎng)方式。

22、優(yōu)選地，在將紅樹(shù)林沉積物接種至上流式反硝化濾池底之后，采用階段提高模擬海水no3--n濃度的方法對(duì)上流式反硝化濾池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行耐硝酸鹽馴化之前，還包括初始耐硝酸鹽馴化，初始耐硝酸鹽馴化的具體過(guò)程如下：

23、采用悶曝培養(yǎng)方式，將no3--n濃度為50-100mg/l的模擬海水導(dǎo)入上流式反硝化濾池中，控制水力停留時(shí)間為48～60h，進(jìn)行初始耐硝酸鹽馴化，至上流式反硝化濾池出水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定后，改為曝氣培養(yǎng)方式，曝氣量為0.1-0.2l/min，攪拌強(qiáng)度40-60r/min，至上流式反硝化濾池出水的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定，完成初始耐硝酸鹽馴化。

24、優(yōu)選地，所述采用階段提高模擬海水鹽度的方法對(duì)上流式反硝化濾池中的紅樹(shù)林沉積物進(jìn)行第二耐鹽性馴化，具體包括：

25、以鹽度為0.8％-1.2％、no3--n濃度為200-300mg/l的模擬海水作為第二耐鹽性馴化的第一個(gè)階段的培養(yǎng)基，第二耐鹽性馴化的后續(xù)階段模擬海水的鹽度依次遞增0.4％-0.6％，no3--n濃度不變，將第二耐鹽性馴化各個(gè)階段的模擬海水按順序?qū)肷狭魇椒聪趸癁V池中，控制水力停留時(shí)間為12～20h，檢測(cè)每個(gè)階段處理后的水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，至水質(zhì)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)穩(wěn)定時(shí)，開(kāi)始下一個(gè)階段的培養(yǎng)；第二耐鹽性馴化過(guò)程中采用悶曝培養(yǎng)方式。

26、優(yōu)選地，異養(yǎng)硝化處理的水力停留時(shí)間為30-40h，異養(yǎng)硝化處理采用間歇曝氣方式，每隔2-4h曝氣一次，每次曝氣量為1.0-1.5l/min，攪拌強(qiáng)度為150-200r/min。

27、優(yōu)選地，好氧反硝化處理的水力停留時(shí)間為25-30h，好氧反硝化處理采用悶曝培養(yǎng)方式。

28、優(yōu)選地，紅樹(shù)林沉積物接種量為dat-iat反應(yīng)池體積的75％-85％。

29、優(yōu)選地，紅樹(shù)林沉積物接種量為上流式反硝化濾池體積的75％-85％。

30、優(yōu)選地，所述消毒處理具體包括：將經(jīng)dat-iat工藝處理的海水養(yǎng)殖尾水引入消毒池，開(kāi)啟消毒池內(nèi)的二氧化氯發(fā)生器，海水養(yǎng)殖尾水在消毒池內(nèi)的停留時(shí)間為5-10h。

31、優(yōu)選地，所述預(yù)處理具體包括：將海水養(yǎng)殖尾水依次經(jīng)過(guò)攔污、沉砂、均質(zhì)均量和混凝沉淀處理。

32、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

33、本發(fā)明聚焦于紅樹(shù)林氨氧化古菌(ammonia?oxidizing?archaea，aoa)的硝化功能和nirs型反硝化菌的反硝化功能，構(gòu)建一套海水養(yǎng)殖尾水處理工藝，以降低海水養(yǎng)殖尾水中的高濃度氮含量；本發(fā)明的海水養(yǎng)殖廢水處理方法主要包括預(yù)處理、主處理和深度處理三個(gè)階段，其中連續(xù)曝氣池-間歇曝氣池(demandaeration?tank-intermitten?aerationtank,dat-iat)工藝為主要的氨氮處理工藝，將紅樹(shù)林沉積物投入dat-iat反應(yīng)池內(nèi)，并進(jìn)行特殊的梯度馴化工藝，富集紅樹(shù)林沉積物中的氨氧化古菌(aoa)，對(duì)高濃度氨氮的海水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行異養(yǎng)硝化處理，使其轉(zhuǎn)化為硝酸鹽和亞硝酸鹽；上流式反硝化濾池為主要的硝酸鹽氮處理工藝，將紅樹(shù)林沉積物投入上流式反硝化濾池內(nèi)，并進(jìn)行特殊的梯度馴化工藝，富集紅樹(shù)林沉積物中的nirs型反硝化菌，能夠高效轉(zhuǎn)化養(yǎng)殖尾水中的環(huán)境有害物質(zhì)——硝酸鹽和亞硝酸鹽，將其轉(zhuǎn)化為無(wú)害的氮?dú)忉尫?，從而顯著減輕對(duì)周邊海洋生態(tài)環(huán)境的不利影響，保護(hù)水生生態(tài)環(huán)境；實(shí)踐表明，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)nh4+-n、no3--n、cod等的高效去除，且能維持長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行。