海(hǎi)水養殖廢(fèi)水處理集(jí)散匯總!
1、前言隨著海水養殖技術水(shuǐ)平的提高和市場(chǎng)需求的擴大,近10年來我國海水工廠化(huà)養殖得到了迅(xùn)速發展,養殖廢水(shuǐ)中所含的剩餘餌料、化學品殘留物、以及富含氮、磷、有(yǒu)機質和毒性物質的(de)養殖(zhí)生物排(pái)泄物會加劇養殖(zhí)鄰近海域海水富營養(yǎng)化程度(dù)和水質汙染,引發有害赤潮等海洋生(shēng)態環境問題,同(tóng)時水體汙染反過來製約水產養(yǎng)殖的發展。因此,水產養(yǎng)殖(zhí)廢水的處理和循環(huán)利用逐漸受到關注。近年來國內外學者(zhě)針對海水工廠化養殖廢水的特點,對常規的物理、化學和生物(wù)處理技術分(fèn)別(bié)進行了應用研究(jiū),取得了(le)許多實用性成果(guǒ)。經過物理化學和生物處(chù)理後(hòu),,養殖廢水中化學耗氧(yǎng)量(COD)、懸浮物(SS)和氨氮(NH3-N)等物質濃度降低,然後進行循環利用。2、水產養殖廢水物理(lǐ)處理技術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(fāng)法,是廢水處理工藝(yì)的重要(yào)組成部(bù)分。對於工廠化養殖廢水的外排(pái)和循環利用(yòng)處理,機械過濾、泡沫(mò)分離技術和臭(chòu)氧淨化處理效果較(jiào)好。2.1、機械過(guò)濾由於養殖(zhí)廢水中的剩餘殘餌和養殖生物(wù)排泄物等大部(bù)分以懸浮態(tài)大顆粒(lì)形式存在,因此采用物理過濾技術去除(chú)是較(jiào)為快捷、經濟的方法。常用的過(guò)濾設備有機械過濾器、壓力過濾器、沙濾器等。在(zài)實際處(chù)理(lǐ)工程中,機械過濾器(微濾機)應用較多、過濾(lǜ)效果較好。日本(běn)有一種過(guò)濾機,其工作原理是水泵將池水吸上後,經噴灑(sǎ)管(guǎn)噴入過濾池,過濾池內一層小(xiǎo)顆粒沸石和一個特製過濾器,過濾後的水流回養魚池。2.2、泡沫分離(lí)技術泡沫分離技術(shù)已(yǐ)在工(gōng)業廢水處理中得到廣泛應用,不僅可以將蛋白質等有機(jī)物在未被礦化成氨化物和其它有毒物質前(qián)就已被去除,避免了有毒物質在水體中積累,而且可向養殖水(shuǐ)體提供所必需的溶解氧,對維護養(yǎng)殖水(shuǐ)體生態環境有良好作用。2.3、臭氧淨化臭(chòu)氧在水中(zhōng)分解(jiě)的中(zhōng)間物質羥基(jī)自由基(·OH),具有很(hěn)強(qiáng)的氧化性,可以分解一般氧化劑(jì)難分解(jiě)的有機物。因此,用臭氧處理廢水,既能夠迅速滅除細菌、病毒和氨等有害(hài)物質,又能增加水中(zhōng)溶解氧,從而達到淨化養殖廢(fèi)水的(de)目的。有資(zī)料報道,臭氧在魚蝦養殖中應(yīng)用效果顯(xiǎn)著,日(rì)本伊騰(téng)慎悟(wù)用臭氧(yǎng)處理海水研究表明(míng),海水中999%各種(zhǒng)細菌可(kě)被臭氧消滅。臭(chòu)氧與生物濾池結合,出(chū)水中溶解氧含量高,回用可以提高養殖(zhí)密度。3、電化學處(chù)理用電化學法去除水中溶解的亞硝酸鹽和氨氮的研究結果表明,亞(yà)硝酸鹽完全去除的時間和能耗隨著傳(chuán)導率的增加而降低,輸入電流較大為2A時,耗能較少,pH相對於輸入電(diàn)流和電導率來說幾乎沒有(yǒu)影響(xiǎng);在酸性條件下有利於亞硝酸鹽的去除,堿性條(tiáo)件有利於氨的去除,氨的去除速(sù)度低於亞硝酸(suān)鹽的去除速度。4、生物處理(lǐ)技術養殖廢水生物處理是一種典型的穩定有機汙染物的方(fāng)式,包括活性汙泥法和生物膜法(fǎ)。主要是利用(yòng)微生物的吸收、代謝等作用,達到降解水體中有機物和營養鹽的目的,是目前處理溶解態汙染物較經濟有效的方式。養殖過程中投放的餌料和養殖生物排泄物主(zhǔ)要(yào)是由碳、氮、磷等元素組成的碳(tàn)水化合物、蛋白質、脂肪等(děng),生化降解性(xìng)較好(hǎo)。因此(cǐ),可(kě)采用生物處(chù)理技(jì)術有效處理工廠(chǎng)化養殖廢水,其中生物菌種的效能及其固定生長方式是決定處理效果的兩個重(chóng)要方麵。4.1、活性汙泥法(fǎ)活性汙泥法(fǎ)處(chù)理係統是汙水生物處理技(jì)術的(de)主要技術之(zhī)一,它是由好樣微生物及其吸附黏附的有機(jī)物質和無機物質(zhì)所組成,具有吸附和分解水中有(yǒu)機(jī)汙染物的能力,顯示其生物化(huà)學氧化活性。在傳統的活性汙泥法上發展成氧化溝間歇(xiē)式活性汙泥法(SBR)和AB法處理工藝等,Meske等通過活性汙泥法處理水產養殖循環用水研究表明,NH4+-N含量(liàng)不能達到回用的要求,Umbl等在水產(chǎn)養殖排水溝渠中(zhōng)用接近SBR的(de)操作方式(shì)進行好氧厭氧處理,效果良好,Nugual等用SBR法處理(lǐ)海水養殖廢(fèi)水,探討鹽(yán)度影響,結果表明,在(zài)鹽度不是很(hěn)高情況下,脫氮效果良好。4.2、生物膜法生物膜法主要有生物濾池、生物(wù)轉盤、生物接觸氧化設備和生物流化床等(děng),這(zhè)些技(jì)術因為其微生物的多樣(yàng)化,在水產養殖廢水的封(fēng)閉循環使用中得到。篩(shāi)選(xuǎn)高效並能在海水環境中快速繁衍、生長的生(shēng)物菌群是有效處理工(gōng)廠化養殖廢水的關(guān)鍵。目前,國內外主要研究了光合細菌、玉壘菌和硝化細菌等(děng)在養殖(zhí)廢水處理中的(de)應用(yòng)[9]。由於固定化微生物密度高、活性強、反應速度快,與(yǔ)常規(guī)的微生物掛膜生物處理技術相比,對(duì)氨氮和某(mǒu)些難生物(wù)降解有機物具有顯著去除作(zuò)用(yòng)[10],因此該技術有望成為海水工(gōng)廠化養殖廢水處(chù)理的重要生(shēng)化處理技術(shù)。4.2.1、生物濾池在集約化養魚裝置中配用的生物濾池有平流式、升流式和降流式。生物濾池的運行較關鍵的部分在(zài)於(yú)掛膜,濾料表麵不能(néng)形成生物膜,那麽就無(wú)從談起濾池對汙(wū)水的處理(lǐ)。掛膜,從微(wēi)生物學的角度來講(jiǎng),就是菌體接種(zhǒng),既使微生物(wù)吸附在濾料表(biǎo)麵上。生(shēng)物濾池中填料是生物的載體,填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窩和各種人工合(hé)成產品等;生物濾池能連續使用,不需要更換濾料。生物濾池設計中填料的選擇也很重要,填料的結構和表(biǎo)麵積要有利於生(shēng)物膜的(de)生長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,其中填料為混合纖維,對河口(kǒu)大(dà)麵積集約化養殖水體處理(lǐ)後可回用。Sauthier等用池塘(曝氣)→機械濾池(chí)→紫外(wài)光(guāng)消毒→淹沒式生物濾池(反(fǎn)硝化(huà)池)→魚塘(táng)回用,處(chù)理效果(guǒ)很好。田文(wén)華等研究用(yòng)沸石作為濾料的曝氣(qì)生物濾(lǜ)池處(chù)理廢水效果不(bú)錯。4.2.2、生物轉盤生物轉盤由一串固定在軸上的(de)圓盤組成,盤片之間有一間隔,盤片一半放在水中,另一半(bàn)露出水(shuǐ)麵。水和空氣中的微生物附(fù)在盤(pán)片的表麵上,結成一層生物膜。轉動時(shí),浸沒在水中的片(piàn)露出水麵,盤片上的水因自(zì)重而沿(yán)著生物膜表麵(miàn)下(xià)流(liú),空氣中的氧通過吸收、混合(hé)、擴散和滲透等作用,隨轉盤轉動而被帶入(rù)水中,使水中溶(róng)解氧增加,水質得到淨化。4.2.3、生物轉筒生物轉筒是生物轉盤的變型,是從20世紀70年代中(zhōng)期發展起來的,在丹麥、德國發展(zhǎn)很快。丹麥研製了單轉筒(tǒng)型,德國則(zé)發展了多轉筒型,轉筒內的填料有塑料球、塑料環和波紋盤片等。有些生物(wù)轉筒外還設有集氣裝(zhuāng)置以增加水中溶氧量。其典型的3種生物轉筒形式為:(1)外殼結構為硬聚乙烯塑料(liào),內裝聚氯乙烯波紋圓盤片,轉筒由16隻小轉筒組成;(2)筒體外殼(ké)為鋼製(zhì),筒內固定在軸上硬聚乙烯波紋的盤麵呈多邊形;(3)轉筒的筒體四(sì)周裝有小容器,當轉筒向(xiàng)上轉時,小(xiǎo)容器(qì)內盛滿了水,向下轉動時,水被灑在塑料球上,空容器內充滿空氣進入水中,淨化水的(de)體積(jī)為生物轉筒體積的15~25倍。4.2.4、生物流化(huà)床生物流化床(biologicalfluidizedbeds,簡稱BFBS)是高負荷的一種生物膜法,應用於汙(wū)水(shuǐ)的二級處理(有機物氧化(huà)、部分硝化),用於處理有機廢(fèi)水和脫氮的(de)報道。Michael等用好氧的(de)硝化滴濾和缺氧反硝化流化床相結合的反應器,懸浮在表麵的富含硝酸(suān)鹽(yán)和溶解的有機物送到硫化床,處(chù)理效果良好。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時,處理(lǐ)BOD5、SS和氮,出水氨氮低於05mg/L。技術廣泛應用於水和廢水的有機物氧化、硝化和(hé)反硝化處理,作為(wéi)水處理方法的一項革新技術(shù),生物流(liú)化床工(gōng)藝將在水處理工程中發揮更大的作用。4.3、水產養殖技術的自然生物處理用自然生物處理水產養殖水體主要有濕地、穩定塘和土地處理係統等,其優點是處理含氮和磷的水體,能達到比較徹底的處(chù)理效果。非集約化水(shuǐ)產養殖(zhí)的自然水域(yù)本(běn)身是一個典型(xíng)濕(shī)地係統,具有良好的自淨能力,隻要合理利用(yòng)和加強其自淨能力,會有良好的環境效應和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。魚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利用魚塘對汙染物的淨化能(néng)力來淨(jìng)化汙水。5、水產養殖廢水的循環利用工藝流程(chéng)進行水處理裝置有多種,其結構各不相同,其工藝流程也不一樣,下麵有幾種幾種典型的流程。魚(yú)池排水→集水池塘(táng)→氧化池→沉澱池→增溫增氧池→魚池回用,這種工(gōng)藝流程(chéng)中氧化池為生物轉筒;魚池排水→沉澱池→升流式生物(wù)濾池→淋水塔式增(zēng)氧→加熱、消毒→魚池回用(yòng),可以(yǐ)去除99%氨氮,新鮮水(shuǐ)/回用水為1/9;魚池排水→充(chōng)氧→升流式石灰岩濾(lǜ)池→沉澱池(chí)→增氧→回用(yòng),其中新鮮水/循環水為(wéi)1/5;魚池排水→升流式碎石濾池→降流(liú)式碎(suì)石濾池→增溫池→回用;魚池排水→集水池→升(shēng)流式沸石濾(lǜ)池(chí)→降流式沸石濾池→補充新鮮水、調溫→魚(yú)池回用。根據生態設(shè)計的(de)基(jī)本原理和水產養殖環(huán)境工程技術,劉長(zhǎng)發等[17]研究認為以水產養殖係統零汙水環境排放(fàng)為目標,可以對水產養殖(zhí)係(xì)統進行生態工程和生(shēng)態(tài)工藝設計,開發一個典型的零汙水排(pái)放工廠化(huà)複合水產養殖(zhí)係(xì)統。6、小結隨著世界性(xìng)水資(zī)源短缺和環境汙染的日趨嚴重,今後(hòu)各國將采用封閉式循環水養殖(zhí)方式。其中,養殖廢水的綜合利用(yòng)與(yǔ)無(wú)害化排放技術具有極大的研(yán)究開發價值和廣泛的應用前景。而海水工廠化養殖(zhí)廢水(shuǐ)中(zhōng)汙染物的多樣性(xìng)決(jué)定了其處理工藝(yì)的(de)複雜性。因(yīn)此,在設計海水工廠化養殖廢水處理工藝時,應本著(zhe)高效、經濟的原則,針對處理後的水質要求,有機組合(hé)物理、化學和生物處理技術,可(kě)以取得(dé)較好的處理效(xiào)果,達到循環水養殖的目的(de)。