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【摘要】
我國是世界上水產養殖規模最大的國家,水產養殖對于保證國家的食品供應以及食品安全方面發揮了非常重要的作用。從現階段來看,我國的水產養殖大多數采用的是池塘高密度養殖的方式,此種方式雖然能夠帶來水產品產量的大量增長,但同時也造成了養殖水域的環境惡化,造成了很多水產品疾病的爆發以及死亡,所以急需對水產養殖廢水進行處理。本文主要闡述水產養殖廢水處理技術和應用方面的內容,希望能夠對相關人士有所幫助。
【關鍵詞】
水產養殖;廢水處理技術;應用
引言
隨著我國經濟改革的不斷深入,水產養殖業得到了非常迅猛的發展。但水產養殖業中廢水的排放問題成為了影響環境的重要問題之一,受到了社會各方面的普遍關注。我國水產養殖普遍采用的是池塘式的高密度養殖方式,此種養殖方式造成水產品的大量排泄物以及食餌殘渣造成了養殖水體的污染。如果沒有進行水體的及時處理不但能夠影響到養殖物的質量和數量,同時也會造成環境方面的污染。所以對水產養殖廢水處理技術進行研究,使其得到有效應用,對于提高水產養殖物的質量以及數量,改善環境質量具有非常重要的意義。
1水產養殖廢水的生物處理技術
1.1生物膜法
生物膜法主要包括的技術內容有:生物濾池、生物轉盤以及生物硫化床等等。由于微生物的多樣化造成了這些技術能夠在水產養殖廢水中得到較好的應用。(1)生物濾池。通過生物濾池進行水產養殖廢水的處理時,最主要的就是填料的選擇,填料所具有的結構以及表面積要能夠促進生物膜的生長,并且能夠有利于有機懸浮顆粒的捕集。現階段生物濾池中的填料主要包括碎石、煤渣、卵石、塑料蜂窩、焦炭以及不同類型的人工合成產品等等。生物濾池可以進行連續使用而不必更換濾料。(2)生物轉盤。生物轉盤主要是將一定數量的圓盤固定在軸上,在不同盤片之間有間隔,將盤片的50%浸入水中,剩余部分露出水面。這樣水以及空氣當中的微生物就會吸附到盤片表面上,形成生物膜。在生物轉盤轉動過程中,浸沒在水中的盤片露出水面后,其表面的水會在自重的作用下順著生物膜表面向下流動,在此過程中會將空氣中的氧氣吸收到水中,增加養殖水中氧的含量,從而使得水質得到凈化。(3)生物硫化床。此種技術屬于高負荷的生物膜法,主要是通過好氧的硝化滴濾與缺氧反硝化硫化床形成的反應器將水體表層的硝酸鹽以及溶解的有機物輸送到硫化床進行處理,具有比較好的效果。通過硫化床所具有的硝化以及反硝化作用同時對水產養殖水體進行處理,能夠保證出水氨氮在0.5mg/L以下。
1.2活性污泥法
在水產養殖廢水生物處理技術當中,活性污泥法是最主要的技術之一。從傳統活性污泥法上有不斷演進出了氧化溝、間歇式活性污泥法(SBR)以及AB法處理工藝等等。相關研究表明,利用活性污泥法進行水產養殖廢水處理后,NH4+-N不能滿足再利用方面的要求;在水產養殖排水溝當中采用類似SBR的操作方法實施好氧厭氧處理能夠取得比較好的效果;通過SBR法對鹽度不是非常高的養殖廢水進行處理能夠得到較好的脫氮效果。
2水產養殖廢水的物理化學處理技術
2.1機械式過濾處理
機械式過濾裝置主要是在傳統砂濾池基礎上演變而來的,主要是利用裝置所具有的阻隔吸附作用實現的廢水過濾。通過此種方法能夠有效濾除水產養殖水體當中的SS(是S,或者H2S,此處看應該是S),但是此種方式不能很好的處理到N以及P等,但是通過斜發沸石能夠一定程度上處理氨。相關研究表明,在砂濾床中種植植物并且對水的滲透率以及干濕循環時間進行有效控制,在水力負荷為3.5cm/d的情況下能夠處理掉93%的磷。美國研制了一種筒形的過濾機,在筒體的周邊設有濾網,當筒體放到水中時就會有部分濾網浸沒在水中。廢水會從開口位置流入到筒內部,同時將水中所具有的污物掛到網上,實現過濾之后的水會重新流到池中,而污物會受到噴頭的沖擊落到漏斗內被排到外部。
2.2電化學處理方式
經過相關研究表明。通過電化學方式進行養殖廢水中亞硝酸鹽以及氨氮的處理時,隨著傳導率的增加,亞硝酸鹽全部去除的時間以及能耗都會有所降低。在輸入的電流最大為2A時消耗的能量最少。相比輸入電流以及電導率來說,pH(應該是pH)值對于廢水處理幾乎沒有影響,酸性環境對于亞硝酸鹽的取出更加有利,堿性環境對于氨的去除更加有利,但總的來說氨的去除速度要比亞硝酸鹽的去除速度慢。
2.3臭氧處理方式
利用臭氧進行水產養殖廢水處理的原理就在于其相比于氯(1.36V)以及二氧化氯(1.5V)來說,其在水中的氧化還原電位相對較高(2.07V),能夠將細胞壁破壞并且分解,能夠迅速擴散到細胞內部將病原菌殺死。臭氧在水中分解得出的物質羥基自由基具有非常強的氧化性,能夠將難于分解的有機物分解掉。所以通過臭氧處理廢水可以將細菌、病毒以及氨等有害物質快速清除掉,同時能夠增加水中的溶解氧,實現凈化水產養殖廢水的目的。
3水產養殖廢水的自然生物處理技術
通過自然生物進行水產養殖廢水的處理主要包括濕地系統、土地處理系統、穩定塘等等,此種處理技術的優點在于:對于水體中氮以及磷的處理能夠達到比較理想的效果。
3.1濕地系統
人工濕地具有比較好的污水處理能力,能夠有效去除掉含有氮、磷等的有機物懸浮物。通過人工濕地的方式進行工農業廢水處理相對來說比較成熟,將此應用于水產養殖廢水也取得了一定的成績。最為典型的濕地系統之一就是非集約化水產養殖自然水域,其具有很強的自凈化能力,將其合理充分利用能夠取得非常好的環境效應以及經濟效應。相關研究得知,通過人工濕地進行水產養殖水體的處理,當水力負荷在1.8~13.5cm/d范圍內時,NH4+-N的去除率能夠到達86~98%,磷的去除率能夠達到32~71%,出水NH4+-N的濃度在0.3mg/L以下,NO2--N的濃度在0.01mg/L以下。如果養殖廢水的鹽度相對較高,那么可以在沙性濕地上種植耐鹽性植物,此種方式能夠將水產養殖水體中98%的氮、94%的無機氮、99%的磷以及97%溶解態磷去除掉。
3.2魚塘水生態系統
此種生態系統具有非常強的污物處理能力,對于水產養殖廢水處理來說,可以充分利用魚塘的凈化能力對養殖廢水進行凈化。魚塘水生態系統的綜合利用主要是通過池塘所具有的凈化能力以及魚類的生理特征實現廢水凈化,例如利用充氧、魚藻共生系統、魚類在白天以及晚上不同活動時間的混養、將具有不同耐污能力的魚混養、對于魚類的生理修正等等。通過相關研究得知,對于水生植物結構進行更改,充分利用浮萍對于氮以及磷的吸收、對于重金屬的累積能力等能夠有效進行水產養殖廢水的處理。
4生物工程在水產養殖廢水處理中的應用
隨著科技的發展,生物工程技術已經成功應用在了很多領域。水產養殖領域也在加大生物工程技術的應用,通過此技術的應用能夠有效降低廢水的排放量以及污染物的數量。例如:通過微生物發酵生產以及遺傳工程技術進行特定氨基酸的合成,將此合成基因克隆島微生物的細胞質當中,之后利用微生物的增值進行蛋白質魚類飼料的生產,能夠有效提升魚對于飼料的利用率,并且能夠降低氮的排泄物,降低廢水中的氮濃度;通過生物篩選技術以及基因工程能夠培育出具有較強去污能力的植物以及微生物,通過這些生物能夠對水產養殖廢水進行有效處理;另外,也可以通過生物工程對魚類實施生理修正,從而提升魚類的抗污能力并減少排泄物,例如已經培育出的生物魚類能夠對沙門氏菌具有有效抗體,從而能夠在受到一定污染的水體中正常生長。另外,相關研究對于具有高效凈化水產養殖水體的紫色非硫光合細菌進行了有效的分離以及篩選,得出的紫色非硫光合細菌具有比較強的凈水能力,同時也是魚類的良好飼料。
5結束語
社會經濟的發展以及人們生活質量的提升需要各方力量的共同推動,水產養殖不但能夠有效提升社會經濟,同時也給人們的生活提供更加多彩的供給,所以近些年得到了大力的發展。但人們也要充分認識現階段水產養殖所帶來的問題,目前養殖方式造成水產品的大量排泄物以及食餌殘渣造成了養殖水體的污染,與節約型、環保型社會不符。所以我們需要認真研究水產養殖的廢水處理技術(主要包括生物處理技術、物理化學技術、自然生物技術等)以及其應用的情況,進一步推動水產養殖向著綠色環保的方向發展,不斷提升經濟效益以及社會效益。
作者:向明實 單位:四川省宣漢縣水產局
參考文獻
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