水产养殖业是全球增长最快的食物生产体系。随着科学技术的发展,水产养殖业有望成为第二大食物产业。循环水产养殖因具有密度高、资源利用率高,效益好等特点,逐渐成为水产养殖业的发展方向。由于循环水产养殖是集约化生产,必然造成废物的累积,大量排放会造成环境的恶化。循环水产养殖污染物中废水的处理已有了广泛的研究,有一些技术已经运用到实际生产中,取得了理想的效果,然而,对于含有沉淀物质的那一部分污染物,通常的做法是将其收集后堆放自然降解或施用田地,采取这些方法虽然简单方便,但还是会对环境产生一定的负影响,需要采取更生态、更有效方式加以治理。水产养殖排放的非溶性污染物主要为有机污染物,富含N、P等营养物质,正是植物生长所必需的原料,同时一些植物发达的根系可以拦截过滤固体,起到机械过滤的作用。基于上述机理,若能通过一定的工程手段将植物作为处理非溶性污染物的核心,则将是一种兼具经济效益、生态效益和社会效益的工程技术。 本研究项目“NFT培植物滤器处理水产养殖非溶性污染物研究”,在分析水产养殖非溶性污染物的特性基础上,以加盖和曝露两种处理方式,研究了其内部变化的规律;以去除非溶性污染物为出发点,提出了复合过滤层的概念,并以垫层数和过滤次数作为优化手段,寻求最佳的过滤效果;在前面两个研究的基础上,以NFT培植物滤器为处理核心,研究了经过滤和循环灌溉处理下,植物滤器1d的净化效果。具体研究结果如下: （1） 沉淀池内排放的非溶性污染物TS浓度很高,在700mg/L左右,且NO₃-N浓度异常高,平均达到8.6mg/L,但是排放的污染物中TAN浓度却很低,只有1.2mg/L。黑麦草能忍受相对较高的TAN浓度,并能将其吸收,但高NO₃-N却不利于植物的吸收与净化,需要通过一定的方式减少NO₃-N。 （2） 加盖和直接曝露两个处理方式,对放置过程中非溶性污染物的性质产生较明显的影响。研究结果表明:在加盖处理下,由于提供了一个相对缺氧的环境,污染物在内部发生了反硝化和氨化作用,使污染物中TAN,UIA呈直线升高,TAN日增长率达到了0.67mg/L。NO₂^-1-N,NO₃^-1-N,TN,COD都有不同程度的减少,其中NO₃^-1-N减少最明显,从7.6mg/L降低到0.7mg/L,最大转化率达到了91%。在曝露状态下,由于硝化菌受到非离子氨（也称自由氨）抑制,污染物内部最初发生了反硝化作用和氨化作用,TAN,UIA增加,NO₂^-1-N,NO₃^-1-N,TN减少,但后期经过硝化菌的适应,开始了硝化反应。由于曝露情况下阳光的照射,桶内滋生了大量的藻类,增加了DO的浓度和COD浓度。两个处理方式对磷的转化与稳定都无显著影响。试验结果表明,采用加盖和曝露方式都能显著降低NO₃^-1-N,TN,取得了预期的效果,但加盖方式更具有优势。 （3） 将草的茎叶、无纺布垫层、育苗盘和交错的根系统称为复合过滤层,它是去除非溶性污染物的核心,优化设计的参考依据为不同无纺布层数以及不同过滤次数对TS,TVS和TSS的去除效果。无纺布层数采用1层、3层、5层和7层四个处理,结果说明草盘内部的无妨布垫层层数对总固体TS、挥发性固体TVS过滤效果产生显著影响,污液输入到草盘内经过一次过滤后,TS去除率随着层数的增加而增加,三层的去除率比一层增加了22.2%,五层在三层的基础上增加了5.5%,七层在五层的基础上增加了0.8%:无纺布层数对TVS的去除效果的影响与对TS的影响类似。但不同垫层数对TSS去除效果都不明显,去除率很低。综合考虑效果及经济