专利名称：鱼类养殖循环水的自然微生物生物挂膜方法
技术领域：
本发明属于水产养殖技术，涉及一种循环水鱼类养殖系统中养殖废水的生物净化 处理及循环利用的技术，具体说是一种在鱼类养殖系统中自然微生物的生物挂膜方法。
背景技术：
在循环水鱼类养殖系统中生物滤池的生物膜培养与成熟是整个系统有效运行的 重要环节，对控制整个系统中的有机物、NH4+-N、NO2_-N和NO3_-N浓度起着关键作用。生物挂 膜主要利用氨氧化细菌、亚硝化细菌、硝化菌等有益微生物在粗糙、比表面积大的生物载体 上进行附着、生长形成生物膜，池底曝气提供氧气，养殖污水流过生物滤池时，污染物首先 被过滤、截留和吸附，进而被生物载体表面的生物膜氧化分解。缩短生物挂膜时间、提高水 质净化效果，关键在于挂膜前必须有足量的微生物，且必须适应在废水进入生物滤池的环 境下生长，这样，微生物附着在生物载体上，无需适应期而被迅速生长繁殖；其次，生物载体 表面较强的粗糙度、吸附及粘附能力，有利于微生物的附着，且附着牢固。目前在生产应用 中，生物挂膜效果不理想，存有在低温、寡营养下挂膜难、处理养殖污水效率低、水质不稳定 等问题。
发明内容
本发明的目的是为了解决循环水养殖系统中在低温、寡营养下挂膜难、处理养殖 污水效率低、水质不稳定等问题，提供一种高效、经济实用的循环水养殖系统的生物挂膜方 法。本发明是按如下技术方案实现的它的技术内容包括1、生物载体的筛选，2、生 物挂膜的技术工艺。1、生物载体本发明的生物载体是用化学纤维丝及纤维绳组成的弹性刷状体，其 理论比表面积达2472m2/m3，在水中呈均勻辐射状伸展，具有一定的柔韧性和刚性。化学纤维 丝为聚乙烯类(聚乙烯醇)及聚丙烯类抽成弹性丝条，其直径为0. 5mm，密度为0. 95Kg/m3。2、生物挂膜方法在生物滤池中加入微生态制剂和一定C N比例的营养物质，微 生态制剂含有乳酸菌、芽孢杆菌及酵母菌等有益菌；营养物质包括葡萄糖、尿素、亚硝酸钠、 磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸锰等。在初始氨氮浓度为2mg/L，pH7. 96 8. 22，DO ^ 5mg/ L，温度为22 24°C时，进行生物挂膜，期间间歇性曝气。经过3 5d，生物载体表面开始 有微生物附着；第3 7d，生物载体表面微生物处在适应生长环境阶段；第7 14d，生物载 体表面形成一层黄褐色状的薄膜物质，镜检显示薄膜物质为菌胶团，并呈对数增长趋势；第 14 21d，生物载体上附着物增长速度开始减缓，处在线性减速增长阶段，膜外观由黄褐色 慢慢变成深黄色，镜检显示载体上布满菌胶团；第21 28d，生物膜处在稳定阶段，生物膜 的颜色继续加深；第28 35d，用手触摸生物载体有滑腻的感觉，标志生物膜已形成。本发明的有益效果是，生物载体的比表面积高达2472m2/m3，表面粗糙，其具有弹 性，有利于微生物的附着、生长等特点；生物挂膜过程中，加入微生态制剂和C N比例的营养物质，促进自然微生物在生物载体上附着、扩繁与生长，载体上的生物膜浓度高达12 20g/m3。经处理的水质指标氨氮浓度为0. 018mg/L,亚硝氮浓度为0. 090mg/L, COD浓度为 1. 52mg/L, SS浓度为6.58mg/L，符合养殖水质标准。本鱼类养殖循环水系统自然微生物生 物挂膜方法易于操作控制，成本低廉，具有广阔的应用前景。
具体实施例方式
下面通过养殖半滑舌鳎的实施例详细叙述本发明利用微生态制剂辅助自然微生 物在生物载体上进行挂膜及其生物膜增长变化过程。在封闭式循环水养殖半滑舌鳎的系统中设计一个生物滤池，生物滤池长为5. 65m, 宽为6. 18m，深度为3. 08m，有效体积为SOm3 ；生物滤池挂膜前，将生物载体垂直吊装悬挂 在滤池中，用含一定量甲醛的养殖用水浸泡滤池两天后，泵入舌鳎养殖池的水，其水质指标 如下氨氮 0. 14 0. 17mg/L,亚硝氮 0.015 ~ 0. 032mg/L,硝氮 0. 31 0. 36mg/L,磷酸盐 0. 046 0. 058mg/L,C0Dfc5. 28 5. 36mg/L，盐度30。为了促进自然微生物的扩繁与生长， 在生物滤池中加入500g微生态制剂(含有乳酸菌、芽孢杆菌及酵母菌等有益菌)和一定 C N比例的营养物质葡萄糖、尿素、亚硝酸钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸锰等，使初 始氨氮浓度为2mg/L，pH7. 96 8. 22，DO彡5mg/L，温度为22 24°C，进行生物挂膜，期间 间歇性曝气。经过3 5d的间歇性曝气后，观察到生物载体表面开始有微生物附着，随后定期 提取生物载体在显微镜下观察，第3 7d，生物载体表面微生物生长缓慢，处在适应生长环 境阶段，载体表面有浅黄色的斑点出现，水体呈浅黄色，处在适应阶段 ’第7 14d，生物载 体表面形成一层黄褐色状的薄膜物质，镜检显示薄膜物质为菌胶团，并呈对数增长趋势；第 14 21d，生物载体上附着物增长速度开始减缓，处在线性减速增长阶段，膜外观由黄褐色 慢慢变成深黄色，镜检显示载体上布满菌胶团；第21 28d，生物膜处在稳定阶段，生物膜 的颜色继续加深；第28 35d，用手触摸生物载体有滑腻的感觉，标志生物膜已形成，生物 膜浓度高达12 20g/m3。在水温22 24°C范围内，利用微生态制剂辅助自然微生物生物 挂膜，需要35d。利用本发明的方法进行生物挂膜。挂膜成熟后，进行封闭式循环水半滑舌鳎生产 性养殖，养殖废水经微滤机去除残饵、粪便等大颗粒悬浮物，再经臭氧-蛋白质分离器分离 出小颗粒的可溶性和非可溶性悬浮物后，进入生物滤池去除氨氮、亚硝氮及COD等水溶性 有害物质，经紫外线杀菌消毒后进入养殖池进行循环利用，经处理的水质指标氨氮浓度为 0. 018mg/L,亚硝氮浓度为0. 090mg/L, COD浓度为1. 52mg/L, SS浓度为6. 58mg/L,符合养殖 水质标准。
权利要求
一种鱼类养殖循环水的自然微生物生物挂膜方法，其特征在于它的方法是在布设有生物载体的生物滤池中加入微生态制剂和一定C∶N比例的营养物质，微生态制剂含有乳酸菌、芽孢杆菌及酵母菌，营养物质包括葡萄糖、尿素、亚硝酸钠、磷酸氢二钾、磷酸氢二钠、硫酸锰；在初始氨氮浓度为2mg/L，pH7.96～8.22，DO≥5mg/L，温度为22～24℃时，进行生物挂膜，期间间歇性曝气；经过3～5d，生物载体表面开始有微生物附着；第3～7d，生物载体表面微生物处在适应生长环境阶段；第7～14d，生物载体表面形成一层黄褐色状的薄膜物质，镜检显示薄膜物质为菌胶团，并呈对数增长趋势；第14～21d，生物载体上附着物增长速度开始减缓，处在线性减速增长阶段，膜外观由黄褐色慢慢变成深黄色，镜检显示载体上布满菌胶团；第21～28d，生物膜处在稳定阶段，生物膜的颜色继续加深；第28～35d，用手触摸生物载体有滑腻的感觉，标志生物膜已形成。
2.根据权利要求1所述的鱼类养殖循环水的自然微生物生物挂膜方法，其特征在于所 述的生物载体，是用化学纤维丝及纤维绳组成的弹性刷状体；化学纤维丝为聚乙烯及聚丙 烯，抽成弹性丝条，直径为0. 5mm，密度为0. 95Kg/m3。
全文摘要
一种鱼类养殖循环水的自然微生物生物挂膜方法，是在设有生物载体的生物滤池中加入微生态制剂和一定C∶N比例的营养物质，在初始氨氮浓度为2mg/L，pH7.96～8.22，DO≥5mg/L，温度为22～24℃时，进行生物挂膜，期间间歇性曝气；经过28～35d，用手触摸生物载体有滑腻的感觉，标志生物膜形成。本发明其生物载体的比表面积高达2472m2/m3，表面粗糙，具有弹性，有利于微生物的附着生长；生物挂膜过程中，加入微生态制剂和C∶N比例的营养物质，促进自然微生物在生物载体上附着、扩繁与生长，载体上的生物膜浓度高达12～20g/m3。经处理的水质指标，符合养殖水质标准本挂膜方法易于操作控制，成本低廉，是循环水养殖系统中处理养殖污水的一种高效、经济实用的的生物挂膜方法，具有广阔的应用前景。
文档编号C02F3/34GK101870520SQ20101019276
公开日2010年10月27日 申请日期2010年5月27日 优先权日2010年5月27日
发明者傅雪军, 张海耿, 曲克明, 朱建新, 马绍赛 申请人:中国水产科学研究院黄海水产研究所