海水養殖廢水處理集散匯總!
1、前言隨著海水養殖(zhí)技術水(shuǐ)平的提高和(hé)市場需求的(de)擴大,近10年來我國海水工(gōng)廠化養殖(zhí)得到了迅速發展,養殖廢水中所含(hán)的剩餘餌料、化學品殘留物、以及富含氮、磷、有機質和毒性物質的養殖生物排泄物會加劇養殖鄰近海域海水富(fù)營養化程度和水質汙染,引發有害赤潮等海洋生態(tài)環境問題,同時水體(tǐ)汙染反(fǎn)過來製(zhì)約水產養殖的發展(zhǎn)。因此,水產養殖廢水的處理和循環利用逐漸受到(dào)關(guān)注。近年來國內外學者針對海水工廠化養殖廢水的(de)特點,對常規的物理、化學(xué)和生物處理技術分別進行了應用研究,取得了許多實用性成果。經過物理化學和生物處理(lǐ)後,,養殖廢(fèi)水(shuǐ)中化(huà)學耗(hào)氧量(COD)、懸(xuán)浮物(SS)和氨氮(NH3-N)等(děng)物(wù)質(zhì)濃度降低,然後(hòu)進行循環利用。2、水產(chǎn)養殖廢水物理(lǐ)處理技術(shù)常規物理處理技術主要包括過濾、中和、吸附、沉澱、曝氣等處理方法,是廢水(shuǐ)處理工藝的重要組成部(bù)分。對於(yú)工廠化養殖廢水的外排和循環利用處理,機械過(guò)濾、泡沫分離技術和臭氧淨化處理效果較好。2.1、機械過濾由於養殖廢水中的剩(shèng)餘殘餌和養殖生物排泄物等大部分以懸浮態大顆粒形式(shì)存在,因(yīn)此采用物理過濾(lǜ)技術去除是較為快捷、經濟(jì)的方法。常用的過濾設備有機械過濾器、壓力過濾(lǜ)器、沙濾(lǜ)器等。在實際處理工程中,機械過濾器(微濾機)應用較多、過(guò)濾(lǜ)效果較好。日本有一種過(guò)濾機,其工作原理是水泵將(jiāng)池水吸上後,經噴灑管噴入過濾池,過濾(lǜ)池內一層小顆粒沸石和一(yī)個特(tè)製過濾器(qì),過(guò)濾後的水流回養(yǎng)魚池。2.2、泡沫分離技(jì)術泡(pào)沫分離技術(shù)已在工業廢水處理(lǐ)中得到廣泛應用,不僅可以將蛋白質等有(yǒu)機物在未被礦化成氨化物和其(qí)它有毒物(wù)質前就已被去除,避免了有(yǒu)毒物(wù)質在水體(tǐ)中積累,而且可(kě)向養殖水體提(tí)供所必(bì)需的溶解氧,對維護養殖水體生態環境有良好作用。2.3、臭氧淨化臭氧在水中分解的中間物質羥基自由基(·OH),具有很強(qiáng)的氧化性,可以分解一般氧化劑難分解的有機物。因此,用臭氧處理廢水,既能夠(gòu)迅速滅除細菌、病(bìng)毒和(hé)氨等有害物質,又(yòu)能增加水(shuǐ)中溶解氧,從而達到淨化養殖廢水的目的。有資料報道,臭氧(yǎng)在(zài)魚蝦養殖中(zhōng)應用效果顯著,日本伊騰慎悟用臭氧處理海水研究表明,海水中999%各種細菌可被(bèi)臭氧消滅。臭氧與生(shēng)物濾(lǜ)池結合,出水中溶解氧含量高,回用可以提高養殖密度。3、電化學處理用(yòng)電化學法去除水中溶(róng)解的亞硝酸鹽和氨氮的研究結果表明,亞硝酸鹽完全去除的時間和能耗(hào)隨著傳導率的(de)增加而降低,輸入電流較大為2A時,耗能較少,pH相對於輸入電流和電導率來說幾乎沒有影響;在酸(suān)性條件下有利於亞硝酸鹽(yán)的去除,堿性條件有利於氨的去除,氨的(de)去除速度低於亞硝酸鹽的去除速(sù)度(dù)。4、生物處理技術養殖廢(fèi)水生物處理是一種典型的穩定有機汙染物的(de)方式,包括活(huó)性汙(wū)泥法和生物膜法(fǎ)。主要是利用微(wēi)生物(wù)的吸收、代謝等作用,達到降解水體中有機物和營養(yǎng)鹽的目的,是目前(qián)處理溶解態汙染物較經濟有效的方式。養殖過(guò)程中投放的餌(ěr)料和養殖生物排(pái)泄(xiè)物主要是(shì)由碳、氮、磷等元素組成的碳(tàn)水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等,生化降(jiàng)解性較好。因此,可采用生物處理技術有效處理工(gōng)廠化養殖(zhí)廢(fèi)水,其中生物菌種的效能及其固定生長方式是決定(dìng)處理效果的兩個重要方麵。4.1、活性汙泥法活性汙(wū)泥法處(chù)理係統是汙水生物處理(lǐ)技術的(de)主要技(jì)術(shù)之一,它是由(yóu)好樣微生物及其吸附黏附的有機物質和無機(jī)物質所組成,具(jù)有吸附和分(fèn)解水中有(yǒu)機汙染(rǎn)物的能力,顯示其生物化學氧化活性。在(zài)傳統的活(huó)性汙泥法上發展成氧(yǎng)化溝間歇式活性汙泥法(SBR)和AB法處理工藝等,Meske等通(tōng)過活性汙泥法處理水產養(yǎng)殖循(xún)環用水研究表明,NH4+-N含量不能達到回用的要求,Umbl等在水產養殖排水溝渠中用接近SBR的操作方式進行好氧厭氧處理,效果良好,Nugual等用SBR法(fǎ)處理海水養殖廢(fèi)水,探討鹽度影響,結果表明,在鹽(yán)度不(bú)是很高情況下(xià),脫氮效(xiào)果良好。4.2、生物膜法生物膜法主要有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化設備和生物流化床(chuáng)等,這些技術因為(wéi)其微生物的多樣化,在水(shuǐ)產養殖廢水(shuǐ)的封閉循環使用中得到。篩選高(gāo)效並能在海水環境中快速繁衍、生長的生物(wù)菌群是有效處理工廠化養(yǎng)殖廢水的關鍵。目前,國(guó)內外主要研究了光(guāng)合細菌、玉壘(lěi)菌和硝化細菌等在養(yǎng)殖廢水處理中的應用(yòng)[9]。由(yóu)於固定化微(wēi)生物密(mì)度高、活性強、反應(yīng)速度快,與常(cháng)規的微生物掛膜生物(wù)處理技術相比,對氨氮和(hé)某些難生物降解有機物(wù)具有顯著去除作用[10],因此該技術有望成為海水工廠化養殖廢水處理的重要生化處理技術。4.2.1、生(shēng)物濾池在(zài)集約化養魚裝置中配(pèi)用的生(shēng)物濾池有平流式、升(shēng)流式和降流式(shì)。生(shēng)物(wù)濾池的運行較關鍵的部分在於掛膜,濾(lǜ)料表麵不能形成生物膜,那麽就無從談起濾池(chí)對汙水的處理(lǐ)。掛膜,從微生物學的角度來講,就是菌體接種,既使微生物吸附在濾料表麵上。生物濾池(chí)中填料是生物的載體(tǐ),填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窩和(hé)各種人工合成產品(pǐn)等;生物濾池(chí)能連續(xù)使(shǐ)用,不需(xū)要更換(huàn)濾料。生物(wù)濾池設計中填料的(de)選擇也(yě)很重要,填料的結構和表麵積要有利於生物膜(mó)的生長(zhǎng)和有機懸浮顆粒的捕集。China等用沉澱池→生物濾池→二沉池→生物過濾器工藝,其中填料為(wéi)混合纖(xiān)維,對河口大麵積集約化養殖水體(tǐ)處理後可回用。Sauthier等用池塘(曝氣)→機械濾池→紫外光消毒→淹沒式生物濾池(反硝化(huà)池)→魚塘回用,處理效果很好。田文華等研究用沸石作為濾料(liào)的曝氣生物濾池處理廢水效果不錯。4.2.2、生物轉盤生(shēng)物轉盤由一串固定在軸上的圓盤組成,盤片之間有(yǒu)一間隔,盤片一半放在水中(zhōng),另一半(bàn)露出水麵。水和空(kōng)氣中的微生物附在盤片的表麵(miàn)上,結成(chéng)一層生物膜。轉動(dòng)時,浸沒在水中的片露出(chū)水麵,盤片上的水因自重而沿著生物膜表麵下流,空氣中的(de)氧通過吸收、混合、擴散和滲(shèn)透等作用,隨(suí)轉盤轉動而被帶入水中,使水(shuǐ)中溶解氧增加,水質得到淨化。4.2.3、生物轉筒生(shēng)物轉筒是生物轉盤(pán)的變型,是從20世紀70年代中期(qī)發展起來的,在丹麥、德國發展很快。丹麥研製了單轉筒型,德國則發展了多轉(zhuǎn)筒型,轉筒內的填料有塑料球、塑料環和波紋盤片等。有些生物轉(zhuǎn)筒外還(hái)設有集(jí)氣(qì)裝置以增加水中溶氧量。其典型的3種生(shēng)物轉筒形式為:(1)外殼結構為硬聚乙烯塑料,內裝聚氯(lǜ)乙烯波(bō)紋圓盤片,轉筒由16隻小(xiǎo)轉筒組(zǔ)成;(2)筒體(tǐ)外殼為鋼製,筒內固(gù)定在軸上硬聚乙烯波紋的盤(pán)麵呈多邊形;(3)轉筒的筒體四周裝有(yǒu)小容器,當轉筒向上轉時,小容器內盛(shèng)滿(mǎn)了水,向下轉動時,水被灑在塑料球上,空容器內充滿空氣(qì)進入水中,淨化水的(de)體積為(wéi)生物轉筒體積的15~25倍。4.2.4、生物流化床生物(wù)流化床(biologicalfluidizedbeds,簡稱BFBS)是高負荷的一種生物膜法,應用於汙(wū)水的二級處理(有機物氧化、部分硝(xiāo)化),用於處理有機廢水和脫氮的報道。Michael等用好氧(yǎng)的硝化滴濾和缺氧反硝化流化床相(xiàng)結(jié)合的(de)反應器,懸浮在表麵的富含硝酸(suān)鹽和(hé)溶解的有機物送到硫化床,處理效果良(liáng)好。Jewell等在水產養殖水體循環中利用膨脹床的硝化和反硝化作用同(tóng)時,處(chù)理BOD5、SS和氮,出水氨氮低於05mg/L。技術廣泛(fàn)應用於水和廢水的有機物氧化、硝化和反硝化(huà)處理,作為水處理方法的一項革新技術,生(shēng)物(wù)流化床(chuáng)工藝將(jiāng)在水(shuǐ)處理工程中發(fā)揮更大的作用。4.3、水產養殖技術(shù)的自(zì)然生物處理用自然生物處理水(shuǐ)產養殖水體主要有濕地、穩定塘和土地(dì)處理(lǐ)係(xì)統等,其優點是處(chù)理含氮和磷的水體,能達到比較徹(chè)底的處理(lǐ)效果。非(fēi)集約化(huà)水產養殖的自然水域本(běn)身是一個典型(xíng)濕地係統,具有(yǒu)良(liáng)好(hǎo)的自淨能力,隻要合理利用和加強其自淨能力,會有良好的環境效應和經濟效應。魚(yú)塘水生生態係統本身有很強的淨汙能力,在水產養殖水體的處理中完全可以(yǐ)利用魚塘對汙染物的淨化能力來(lái)淨化汙水。5、水產養殖廢水的循(xún)環利用工藝(yì)流程進(jìn)行水(shuǐ)處理裝置有多種,其結構各不相同,其(qí)工藝流程(chéng)也不一樣(yàng),下麵有幾種幾種典型的流程(chéng)。魚池排水→集水池塘→氧化池→沉澱池(chí)→增溫增氧池→魚池回用,這種工藝流(liú)程中氧(yǎng)化池為生物轉筒;魚池排水→沉澱池→升流式生物濾池→淋水塔式增氧→加熱、消毒→魚池回用,可以去除99%氨氮,新鮮水/回用水為1/9;魚池排水→充氧→升流式石灰岩濾(lǜ)池→沉澱池→增氧(yǎng)→回用,其中新鮮水/循環水為1/5;魚(yú)池排水→升(shēng)流式碎石濾池→降流式碎石濾(lǜ)池→增溫池→回用;魚池排水→集水池→升流式沸石濾池→降流式沸石濾池→補充新鮮水、調溫→魚池回用。根據(jù)生態(tài)設計的基(jī)本原理和水產養殖環境工程技術,劉長發等[17]研究認為(wéi)以水(shuǐ)產養殖係統零汙水環(huán)境排放為目標(biāo),可以對水產養殖係統進行生態工程和(hé)生態工(gōng)藝(yì)設計,開發(fā)一個典型的零汙水(shuǐ)排放工廠(chǎng)化複合水產養殖係統。6、小結隨著世界性水資源短缺和環境汙(wū)染的日趨嚴重,今後各國將采用封閉(bì)式循環水(shuǐ)養殖方式。其中,養殖廢水(shuǐ)的綜合利用與無害化排放技術具(jù)有極大的研究(jiū)開發價值和廣泛的應用前景。而海水工廠化養殖廢水中汙染物的多樣(yàng)性決定了其處理工藝的複雜性。因此,在設計海水工廠化養(yǎng)殖廢水處(chù)理工藝時,應本著高效、經濟的原則,針對處理後的(de)水質要求(qiú),有機組合物理、化學和生物處(chù)理技術,可以取得較好的處理效(xiào)果,達到循環水養(yǎng)殖的目的。