神奇的超滤养鱼法——试验最新进展

海水深情

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grassland

whyz 发表于 2015-6-29 21:32
我不知道这张图片能否说清楚，装几个球阀进行反冲控制：
1. 日常运行时候，开关的状态这样子的：　K1，K ...

1812膜壳在用于超滤和ro时，出入水口相反，和图有点差别。

但层主提出的方案原理是对的：就是反洗时，关闭进水开废水口，由于另一路还在运行，所以要反洗的这一路进水口有压力，与废水口形成压差，水会逆向穿过膜，实现反洗。确实是个非常好的办法！

不过有一点，这种反洗方法会排出缸里的水，需要与换水同步进行。

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-29 21:19
这样，要知道超滤有没有反硝作用，可以直接从超滤引出海水，测出NO3的数值，跟缸内测得的海水数值对比 ...

测出入水的方法之前分析过不可行。超滤的循环量还是挺大的，因此一次出入水即使有NO3的变化，也是非常小的，远远超过了沙利法的测试精度。

现在最简单的办法当然就是撤了超滤，再看数值变化。但是这种方法是有破坏性的，等超滤的反硝化效果确认了，我这一缸生物估计也完蛋了，至少硬骨要全脱了，还是不试为好。

非破坏的实验方法也很简单，等我将现在的单壳改成双壳结构。等另一个膜驯化完成，具备处理能力后，我可以将其中一个壳替换下来，用于过滤一个无光、无活石，但具有一定NO3浓度的水体环境，同时放一个对照组。如果几天后测试组NO3明显下降，那么就可以证明了。不过这个方案需要一些时间。

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-29 21:19
这样，要知道超滤有没有反硝作用，可以直接从超滤引出海水，测出NO3的数值，跟缸内测得的海水数值对比 ...

补充一下，关于厌氧菌的问题，最新的文献资料都显示，当溶氧量在1-3mg/L的时候，MBR（膜生物反应器）内就能形成微观的厌氧环境，出现高水平的SND（同步硝化反硝化）反应，并实现较高的总氮去除率。这个超滤膜其实和MBR架构上非常类似，因此同样存在SND的可能。至于产生的氮气，完全可以随着水流排出，因为气体是可以过超滤膜的。

橙紫红

grassland 发表于 2015-6-29 22:23
补充一下，关于厌氧菌的问题，最新的文献资料都显示，当溶氧量在1-3mg/L的时候，MBR（膜生物反应器）内就 ...

按照厚底沙的一般经验，20厘米厚的沙层，水流只从沙面流过，需时半年才形成有效的厌氧区。按照前辈的经验，我们知道需要1-2个月才能建立一个比较稳定的硝化系统。那么反硝化系统不会在几天内就可以完成吧？这个超滤芯维护要经常拆装清洗，在这样不稳定的环境下是否能养出厌氧菌是个问题。如果这个超滤芯能有反硝作用，那么我干脆用个滤筒岂不更好？体积也大，反硝作用也大。

橙紫红

补充一点，我查了下资料，当水中的溶氧量低于3mg/L的时候鱼就会死的，就算不死，在低溶氧量的水里也是很辛苦了。不知道进入超滤之前是不是还要把水的溶氧量降低到1-3mg/L
？这样也太麻烦了。

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-29 22:47
按照厚底沙的一般经验，20厘米厚的沙层，水流只从沙面流过，需时半年才形成有效的厌氧区。按照前辈的经验 ...

我这个滤芯正是因为用了2个多月，表面已经很黑，但是没有更换，才发现其可能有降低NO3的作用，新膜确定是没有的。

正是怀疑膜上可能存在反硝化环境，所以现在我清洗膜非常小心，就是简单冲洗，确保没有浮灰即可。今后改并联结构后会好一些，单独清洗或更换一个对系统冲击会小一些。

厚沙建立系统慢，以及滤筒无法达到效果，我觉得一个关键点在于它们没有截留能力。这一点可以看一些水处理的论文。原来的处理方式都是沉降池，但是活性污泥会随水流流走，导致污泥龄和水力停留时间过短，效果不好；后来出现了MBR，用超滤膜截留有机物、活性污泥和硝化/反硝化细菌，导致这三种有利于反硝化反应的因素都在一个地方聚集，才产生了很好的效果。当然，MBR结构中也是有单独的厌氧处理池的。

对于封闭的超滤膜壳，在间歇运行环境下是否能形成局部厌氧环境，确实很难证明，现在只能用排除法，排除一切不可能，剩下的就是真相了。

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-29 22:54
补充一点，我查了下资料，当水中的溶氧量低于3mg/L的时候鱼就会死的，就算不死，在低溶氧量的水里也是很辛 ...

进水的溶解氧肯定大于3mg/L，但是在异养菌和硝化细菌分解有机物和氨氮过程中会大量好氧，不排除在局部的微环境下形成低氧环境。

橙紫红

grassland 发表于 2015-6-29 23:32
进水的溶解氧肯定大于3mg/L，但是在异养菌和硝化细菌分解有机物和氨氮过程中会大量好氧，不排除在局部的 ...

                 我的意思是：你单独开一个缸，加入适量NO3原料，不开灯，不养生物，不打氧气，这个水的含氧量一定很低，符合少于3mg/L含氧量的条件，有利于在超滤芯内形成反硝作用，成功机会很大，但是对于实际应用没有意义。我相信饱和的溶氧量对于生物更好，溶氧量低点鱼也能活，但是不一定是快乐的。就像人一样，空气污染、环境差一样活着，就是心情不一定好啦。 ，你说滤芯流量大，那么就很难形成厌氧区的。
          PS：曾经看过一个外国人的文章，用几十米长的细小管子绕成一堆，用个滴定泵往管子灌水，经过几十米管子出来的水NO3浓度明显降低了，证明管子某处形成了厌氧区产生反硝作用，而且作用明显，可以测出。只是滤水太慢了，流量不记得是每5分钟一滴，还是10分钟一滴。本想转过来的，找不到了。

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-29 23:50
我的意思是：你单独开一个缸，加入适量NO3原料，不开灯，不养生物，不打氧气，这个水的 ...

这个我看过，国内还有鱼友做过实际的东西并且应用。我之前也设计过一个创新的结构，想产生厌氧环境，可惜最后失败了。

我后面要做的实验和你说的差不多，单独的容器，不开灯、不加生物、加NO3，但是会放循环泵，不让水体缺氧，然后用驯化好的超滤膜做过滤，看看情况。

jake0408

这过滤元素消耗量，也应测测镁钙KH

grassland

jake0408 发表于 2015-6-30 06:19
这过滤元素消耗量，也应测测镁钙KH

都在测，一直在正常范围内波动。只是因为一直在手工添加，所以没有比较的意义。

静风听海

橙紫红 发表于 2015-6-29 23:50
我的意思是：你单独开一个缸，加入适量NO3原料，不开灯，不养生物，不打氧气，这个水的 ...

你百度一下生物膜就知道了    降no3毋庸置疑
在流水暴气的情况下生物膜内层都有厌氧区 可以进行反硝化
是不是打破旧观念了 呵呵

橙紫红

静风听海 发表于 2015-6-30 09:18
你百度一下生物膜就知道了    降no3毋庸置疑
在流水暴气的情况下生物膜内层都有厌氧区 可以进行反硝化
...

这么小一个滤芯，里面积累大量有机物不断分解成NO3，然后又自个儿反硝，我觉得这个滤芯就是自个儿跟自个儿玩的逗B，水体的NO3就靠玻璃上的绿藻了。

arnewc

橙紫红 发表于 2015-6-30 09:29
这么小一个滤芯，里面积累大量有机物不断分解成NO3，然后又自个儿反硝，我觉得这个滤芯就是自个儿跟自个 ...

工业大规模应该已经明确了是有这个效果的，前面楼主和另外一个帖子已经说的很清楚了：

MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）
该方法通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

橙紫红

arnewc 发表于 2015-6-30 09:37
工业大规模应该已经明确了是有这个效果的，前面楼主和另外一个帖子已经说的很清楚了：

MBBR（Moving B ...

我怎么会、怎么敢怀疑MBBR呢 ，但是你觉得就一个滤芯就能组成一个MBBR系统了么？就能达到MBBR的功能了么？这个滤芯那么小，密度那么高，堆积垃圾效率最高了，自身就是NO3的制造者，它处理自己产生的NO3都来不及，哪里有空闲去处理主缸内的NO3呢？不就是自己跟自己玩么，跟主缸没什么关系呀。

jake0408

grassland 发表于 2015-6-30 07:44
都在测，一直在正常范围内波动。只是因为一直在手工添加，所以没有比较的意义。

你试一下，不添加钙镁，缸中消耗多少，会不会像ats一样的食元素

静风听海

橙紫红 发表于 2015-6-30 09:44
我怎么会、怎么敢怀疑MBBR呢 ，但是你觉得就一个滤芯就能组成一个MBBR系统了么？就能达到MBBR的功能了么 ...

呵呵 他这生物膜面积是小的有点惨  所以我建议还是主攻超滤研究

grassland

橙紫红 发表于 2015-6-30 09:29
这么小一个滤芯，里面积累大量有机物不断分解成NO3，然后又自个儿反硝，我觉得这个滤芯就是自个儿跟自个 ...

兄弟，讨论归讨论。你存在质疑当然是可以的，我也一直在说：大胆假设小心求证，我现在也只是在求证阶段。

不过，还请注意你讨论时使用的语言。

grassland

静风听海 发表于 2015-6-30 10:34
呵呵 他这生物膜面积是小的有点惨  所以我建议还是主攻超滤研究

关于生物膜面积的问题，我大致查了一下，我现在用的超滤膜，整个滤丝展开后，表面积大概在1平方米左右。而关于MBBR，不同材料膜表面积可能不同，有一篇文章提到“悬浮填料反应器内最大填料填充率可以达到67%，其有效生物膜面积可以达到350m2/m3反应器容积”，那么这样换算过来，一个超滤膜的表面积相当于一个3升的、填料达到67%的MBBR容器。

确实不算大，但是支撑一个20多升水的小缸应该并不奇怪。

所以如果超滤架构确实能够实现MBR的功能，在应用于更大水体时，提高生物膜面积是个挑战。或许需要借鉴MBBR-MBR联合工艺，在反应容器内添加填料。

grassland

jake0408 发表于 2015-6-30 09:45
你试一下，不添加钙镁，缸中消耗多少，会不会像ats一样的食元素

这个比较麻烦，因为有硬骨在一直消耗三大元素，所以无法确定钙、镁下降的原因。从原理上看，即使存在硝化和反硝化反应，也不应该消耗钙和镁。