河道養(yǎng)殖水除磷試驗(yàn)研究

陳寒星，葛 靜，蘇培培，張吉旦

（1.南京理工大學(xué) 泰州科技學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2.揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司公用工程處，江蘇 泰州 225300）

河道養(yǎng)殖水除磷試驗(yàn)研究

陳寒星1，葛 靜1，蘇培培2，張吉旦1

（1.南京理工大學(xué) 泰州科技學(xué)院，江蘇 泰州 225300；2.揚(yáng)子江藥業(yè)集團(tuán)江蘇制藥股份有限公司公用工程處，江蘇 泰州 225300）

以養(yǎng)殖水體為研究對(duì)象，比較了聚合氯化鋁（PAC）和鎖磷劑單獨(dú)投加與復(fù)配投加時(shí)的除磷性能.結(jié)果表明：?jiǎn)为?dú)投加時(shí)，聚合氯化鋁和鎖磷劑最佳投加量分別為20 mg/L、160 mg/L，此時(shí)上清液中總磷含量分別為0.049 mg/L、0.047 mg/L；最佳復(fù)配投加量為PAC12 mg/L和鎖磷劑96 mg/L，此時(shí)上清液中總磷含量為0.048 mg/L，均可保證水體中氮磷比例大于30：1.

養(yǎng)殖水體；除磷；鎖磷劑

蘇中蘇北地區(qū)河道密集、水網(wǎng)密布，魚、蝦等水產(chǎn)品養(yǎng)殖業(yè)是當(dāng)?shù)刂еa(chǎn)業(yè).近年來(lái)，由于多種因素影響，河道水體富營(yíng)養(yǎng)化嚴(yán)重，傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式不僅給養(yǎng)殖農(nóng)戶自身造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，排放同時(shí)給養(yǎng)殖水體和周圍環(huán)境造成污染，因此改傳統(tǒng)養(yǎng)殖方式為循環(huán)水養(yǎng)殖是水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì).

水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水含有氨氮、磷、病原體等，氮磷含量比例處于藍(lán)藻極易爆發(fā)范圍.藍(lán)藻繁殖使得水體中溶解氧濃度下降從而使得魚類極易缺氧死亡，是水產(chǎn)養(yǎng)殖農(nóng)戶最大的敵人；因此控制水體氮磷含量，防止循環(huán)水體藍(lán)藻繁殖是養(yǎng)殖水循環(huán)回用中必須首要突破的難題.筆者在江蘇省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目資助下，采用化學(xué)法對(duì)富營(yíng)養(yǎng)化養(yǎng)殖水體進(jìn)行處理實(shí)驗(yàn)，在此方面進(jìn)行初步有益的探索.

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)用水

試驗(yàn)用水取自泰州市園博園養(yǎng)殖水體，該水體為園區(qū)修建時(shí)人工修葺而成，與周圍河道相通，為半封閉水體，與外界交換次數(shù)少，水體水質(zhì)見表1.

表1 泰州園博園養(yǎng)殖水水質(zhì)

從表1中可以看出，其氮磷含量比例為7：1～11：1，均小于30：1，正好處于藍(lán)藻極易爆發(fā)比例范圍，水體富營(yíng)養(yǎng)化潛在趨勢(shì)明顯，一旦其他條件合適則藍(lán)藻會(huì)大量繁殖，需要采取必要手段對(duì)氮磷進(jìn)行控制，防止其藍(lán)藻量上升，以免影響水體中水產(chǎn)品的正常生產(chǎn).

此外從表1還可以看出，要使氮磷比例大于30：1，則處理后的水體中的總磷含量應(yīng)小于0.05mg/L，此時(shí)可以保證氮磷比例大于30：1，可以很好的抑制藍(lán)藻的爆發(fā)，因此下面對(duì)總磷去除效果探討時(shí)，總磷濃度定為0.05mg/L[1，3].

1.2 試驗(yàn)藥劑

試驗(yàn)過(guò)程中用到以下藥劑：

鎖磷劑：鎖磷劑為Phoslock plus，由寧波天韻生態(tài)治理工程有限公司提供，用蒸餾水稀釋配制母液待用；聚合氯化鋁：工業(yè)級(jí)，揚(yáng)子江藥業(yè)江蘇制藥股份公司公用工程處提供，稀釋15倍待用.

1.3 試驗(yàn)方法

向一定體積的試驗(yàn)養(yǎng)殖水中投加一定量的鎖磷劑或PAC，攪拌反應(yīng)一段時(shí)間后靜置，測(cè)定上清液的總磷含量.

2 試驗(yàn)結(jié)果與討論

2.1 聚合氯化鋁的效果

向原水中分別投加 10、15、20、40、60mg/L的聚合氯化鋁，快速(140r/min)攪拌 30s、慢速(80r/min)攪拌25min，靜置30min后測(cè)定上清液總磷濃度，結(jié)果如圖1.

從圖1可以看出：上清液中總磷含量隨著PAC投加量增加而下降，投加量為 10、15、20、40、60mg/L時(shí)，上清液中總磷含量分別為0.092,0.067,0.049,0.043,0.040mg/L.可以看出，投加量為20mg/L時(shí)，上清液中總磷含量才低于0.05mg/L，為0.049mg/L，因此確定PAC最佳投加量為20mg/.

2.2 鎖磷劑的效果

向 試 驗(yàn) 原 水 中 分 別 投 加 20，60，80，160，180，200mg/L的鎖磷劑，攪拌反應(yīng)2h后靜置（因在母液配置時(shí)發(fā)現(xiàn)鎖磷劑溶解性一般，為了提升除磷效果，將反應(yīng)攪拌時(shí)間延長(zhǎng)到2h），測(cè)定上清液總磷濃度,考察不同投加量下鎖磷劑的除磷效果，結(jié)果如圖2.

從圖2可以看出：當(dāng)鎖磷劑投量分別為20，60，80，160，180，200mg/L 時(shí)，上清液中總磷含量分別降至 0.076，0.064，0.058，0.047，0.046，0.046 mg/L.可以看出，投加量為160mg/L時(shí)，上清液中總磷含量才低于0.05mg/L，為0.047mg/L，因此確定鎖磷劑最佳投加量為160mg/L.

2.3 兩種藥劑復(fù)配效果

2.3.1 變動(dòng)鎖磷劑投加量

PAC投加量固定為20mg/L，鎖磷劑投加量分別為 64， 80，96，112，128mg/L，結(jié)果如圖 3.

從圖3可以看出：當(dāng)PAC投加量為20mg/L，上清液中總磷含量隨著鎖磷劑投加量增加而下降.當(dāng)鎖磷劑投加量為 64，80，96，112，128mg/L 時(shí)，上清 液 中 總 磷 含 量 為 0.076，0.066，0.048，0.044，0.043mg/L，因此綜合考慮除磷效果和成本因素，較優(yōu)聚合氯化鋁和鎖磷劑復(fù)配投加量為：聚合氯化鋁20mg/L、鎖磷劑96mg/L，此時(shí)上清液中總磷含量低于 0.05mg/L，為 0.048mg/L.

2.3.2 變動(dòng)PAC投加量

鎖磷劑投加量固定為96mg/L，PAC投加量分別為 6、8、10、12、14mg/L，結(jié)果如圖 4.從圖 4 可以看出：在鎖磷劑為96mg/L，上清液中總磷含量隨著PAC 投加量而下降.當(dāng) PAC 投加量為 6、8、10、12、14mg/L時(shí)，上清液中總磷含量為0.079,0.067,0.054,0.048,0.047mg/L.當(dāng)投加量為12mg/L時(shí)上清液中總磷含量低于0.05mg/L，為0.048mg/L，較優(yōu)復(fù)配投加量為：PAC12mg/L、鎖磷劑96mg/L.

3 結(jié)論

經(jīng)過(guò)單獨(dú)投加和復(fù)配投加試驗(yàn)，得到以下結(jié)論：

3.1 對(duì)于養(yǎng)殖水體除磷，聚合氯化鋁單獨(dú)投加量為20 mg/L時(shí)較合適，此時(shí)上清液中總磷含量為0.049；鎖磷劑單獨(dú)投加量為160mg/L時(shí)較合適，此時(shí)上清液中總磷含量為0.047mg/L，可保證水體中氮磷比例大于30：1.

3.2 對(duì)于養(yǎng)殖水體除磷，聚合氯化鋁和鎖磷劑復(fù)配投加量為12mg/L+96mg/L時(shí)較合適，此時(shí)上清液中總磷含量為0.048mg/L，可保證水體中氮磷比例大于30：1.

〔1〕余先旭，孫珮石，朱寶平，等.鎖磷劑(P HOSLOCK)的污水除磷實(shí)驗(yàn)研究[J].資源環(huán)境與工程,2005,19(4):333-335.

〔2〕余先旭,孫珮石,朱寶平,等.鎖磷劑(P HOSLOCK)對(duì)滇池水體的除磷試驗(yàn)研究[J].貴州環(huán)保科技,2006,12(1):6-9.

〔3〕王秀朵,張大群,劉瑤,等.鎖磷劑用于富營(yíng)養(yǎng)化水體除磷的研究[J].中國(guó)給水排水,2010,26(23):88-90.

X793

A

1673-260X（2012）04-0033-02

2011年度江蘇省級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐項(xiàng)目