目前水产养殖已成为我国国民经济的重要组成部分。池塘养殖模式的推广促进了我国经济快速发展的同时也带来了诸多环境和生态问题。如养殖环境恶化、水资源浪费、污染严重、设施破旧等问题,严重制约了水产养殖业的可持续发展。曝气生物滤池在污水处理及回用工程中的研究应用已较为广泛,它具有抗冲击负荷能力强、占地面积小、处理效果好、结构简单等优点,目前将曝气生物滤池用于处理低碳氮比水产养殖废水的研究还鲜少报道。为强化脱氮效果,本试验增加缺氧段结合好氧段的气升式内循环曝气生物滤池,组成前置反硝化生物滤池改进工艺。本论文研究了该工艺的挂膜启动与最佳运行参数,系统内含氮化合物的迁移转化机理以及对典型抗生素的去除效果,为该种技术用于水产养殖废水的循环利用提供了新的思路和理论参考。主要研究内容和结果如下:1、本实验在室温20～28 ℃、Do(C/N滤池)≈3mg/L、pH为6.8～7.6的条件下启动,将挂膜分为两个阶段:静态闷曝阶段(11d)、逐渐增大流速的驯化阶段(10d),CODMn出水浓度稳定在5mg/L左右,NH4+-N去除率达到了 58%,TN去除率达到了 62%,标志着系统挂膜成功。2、影响本工艺系统运行效能的主要因素有水力负荷、气水比、硝化液回流比及A/O体积比等。通过正交试验得到运行优化参数,当水力负荷q=18m3/m2·d,硝化液回流比100%,气水比为6:1,A/O体积比为1.8时,本工艺对各项污染物的整体去除效率达到最佳。系统CODMn、NH4+-N、TN去除率分别达到了 44.08%、89.46%、85.05%,出水值分别为4.55mg/L、0.68mg/L、0.87mg/L左右,均达到了 GB3838-2002《地表水环境质量标准》Ⅲ类标准,仅TP去除效果不理想。3、系统在最佳工况条件下稳定运行期间,缺氧段(DN)和好氧段(C/N)对CODMn的去除率均值分别为6%、37.11%,对NH4+-N的去除率均值分别为51.45%、37.41%,对TN的去除率均值分别为64.74%、19.98%。4、缺氧(DN)反应器中的脱氮过程包括:传统反硝化(反硝化菌以有机物为碳源脱氮)、微生物的同化、厌氧氨氧化作用以及少量的异养反硝化脱氮。从TN和的去除情况来看,基本可以认定厌氧氨氧化作用和传统厌氧反硝化作用对脱氮的贡献率相当,二者共去除了约72.4%的总氮。5、好氧(C/N)反应器中的脱氮过程包括:同步硝化反硝化作用(SND)和微生物同化作用且SND效果明显,对总氮去除率贡献高。好氧(C/N)反应器进出水NO2--N/NOx--N比值总处于百分位,整体偏低,说明本试验系统内基本不存在NO2--N积累问题。6、本研究优化建立了固相萃取技术萃取养殖废水水箱中的磺胺甲噁唑抗生素。采用BOJIN公司的HLB固相萃取小柱,待测水样pH调节至3,上样流速控制在4mL/min,淋洗液为超纯水,洗脱液为4mL甲醇的条件下实现废水中磺胺甲噁唑的萃取。7、江苏省常熟市一规模化养殖场水体中的磺胺甲噁唑浓度和去除情况呈现一定的季节变化,秋冬季浓度高于春夏季。秋季磺胺甲噁唑含量达到全年最高水平为14.31μg/L,几乎是夏季含量1.63μg/L的8倍。本试验重点研究对比了夏秋两季本工艺系统各反应器的处理效能,缺氧DN反应器在夏秋两季的处理效率均呈负去除率,夏季为-14%,秋季为-20%;好氧C/N反应器在夏秋两季的处理效率均高达90%以上且夏季略好于秋季。系统出水磺胺甲噁唑平均浓度均处于较低水平,本工艺对抗生素的处理效果稳定。