1、前言

　　隨著海水養殖技術水平的提高（gāo）和市場（chǎng）需求的擴大（dà），近１０年來我國海水工廠化養殖得到了迅速發展，養殖廢水中所含的（de）剩餘餌料（liào）、化學品殘留物、以及富含氮、磷、有機質和毒性物質（zhì）的（de）養殖生物排泄物會加劇養（yǎng）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（děng）海洋生態環境問題，同時（shí）水體汙染反過來製（zhì）約（yuē）水產養殖的發展。因此，水產養殖廢水的處理和循環利用逐（zhú）漸受到關注。近年來國（guó）內外學者針對海水工廠化養（yǎng）殖廢水的特點，對常規的物理、化學和生（shēng）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後,，養殖廢（fèi）水中化學耗氧（yǎng）量(COD)、懸浮物(SS)和氨氮(NH3-N)等物質（zhì）濃度降低,然後進行循環利用。

　　2、水產養（yǎng）殖廢水物理處理技術

　　常規物理處（chù）理（lǐ）技術主要包括過濾、中和、吸附、沉澱、曝氣等處理方法,是廢水處理工藝的重要組成部分。對於工（gōng）廠化養殖廢水的外排和循環利用處理,機械過濾、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餘殘餌（ěr）和養殖生物排泄物等大部分以（yǐ）懸浮態大顆粒形式存（cún）在,因此（cǐ）采用（yòng）物理過濾技術去除是較（jiào）為快捷、經濟的方法。常用的（de）過濾設備有機械（xiè）過濾器、壓力過濾器、沙濾器等。在實際處理工程中,機械過濾器(微濾機)應用較（jiào）多（duō）、過（guò）濾效果較好。日本有一種過濾機,其工作原理是（shì）水泵將池水吸上後,經噴灑管噴入過濾（lǜ）池,過濾池內一層小顆粒沸石和一個（gè）特製過濾器,過濾後的水流回養魚池（chí）。

　　2.2、泡沫分離技術

　　泡沫分離技術已在工業廢水處理中得到廣泛應用,不（bú）僅可以將蛋白質等有機物在（zài）未被礦化（huà）成氨化物和其它有毒物質（zhì）前就已被去除,避免了有毒物質在水體中積累,而且可向養（yǎng）殖水體提供所必需的溶解氧,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（fèn）解的中間物質羥基自由基(·ＯＨ),具（jù）有很強的氧（yǎng）化性,可以分解一般氧化劑難分解的有機物。因此,用臭氧處（chù）理廢水（shuǐ）,既能夠迅速滅除細菌、病毒和（hé）氨等有害物質,又能增加水中（zhōng）溶解（jiě）氧,從而（ér）達到淨化養殖廢水的目的（de）。有資料報道,臭氧在魚（yú）蝦（xiā）養殖中應用（yòng）效果顯著,日本（běn）伊騰慎悟用臭氧處理海水研究表明,海水中99 9%各種細菌可被臭氧消滅。臭氧與生物濾池（chí）結合,出水中溶解氧含量高,回用可以提（tí）高養殖密度。

　　3、電化（huà）學（xué）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（hé）能耗隨著傳導（dǎo）率（lǜ）的增（zēng）加而降低,輸入電流（liú）較（jiào）大為2Ａ時,耗能較少,ｐＨ相對於輸入電流和電導率來說幾（jǐ）乎沒（méi）有影響（xiǎng）;在酸性條件下（xià）有利於亞硝酸鹽的去除,堿性（xìng）條（tiáo）件（jiàn）有利（lì）於氨（ān）的去除,氨的去除速度低於亞硝酸（suān）鹽的去除速度。

　　4、生物（wù）處理技術

　　養殖廢水生物處理是一種典型的（de）穩定有機汙染物的方式,包括活性汙泥法和生物膜法。

　　主要是利（lì）用微生物的吸（xī）收（shōu）、代謝等作用,達到降解水體（tǐ）中有機物和營養鹽的目的（de）,是目前處理溶（róng）解態（tài）汙染物較經濟有效的方式。養殖過程中（zhōng）投放的餌料和養殖生物排泄物主要是由碳、氮、磷等（děng）元（yuán）素組成的碳水（shuǐ）化合物（wù）、蛋（dàn）白質、脂肪等,生化降解性較好。因（yīn）此,可采用生物處理技術有效處理工（gōng）廠化養殖廢水,其中生物菌種的效能及其固定生長方（fāng）式是（shì）決定處理效果的兩個重要方麵。

　　4.1、活性（xìng）汙泥法

　　活性汙泥法處理係統是汙水生（shēng）物處理技術的主要（yào）技術（shù）之一,它是由好（hǎo）樣微生物及其吸附黏附的有機物質和無機物質所組成,具有吸附和分解（jiě）水中有機汙染物的能力,顯示其生（shēng）物化學氧化活性。在（zài）傳統的活性汙泥法上發展成氧化溝間歇式活性汙泥法(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含量不能達到回（huí）用的要求,Umbl等（děng）在水產養殖排水溝（gōu）渠中用接近SBR的操作方式（shì）進行好氧（yǎng）厭氧處理,效果良好,Nugual等用SBR法處理海（hǎi）水養殖廢水（shuǐ）,探（tàn）討鹽度影響,結果表明,在鹽度不是很高情況（kuàng）下（xià）,脫氮（dàn）效果良好。

　　4.2、生物膜法

　　生物膜法主要有生物濾池（chí）、生物轉盤、生物接（jiē）觸氧化設備和生物流化床等,這些技術因為其微生物的多樣化,在水產養殖廢水的（de）封閉循環使用中（zhōng）得（dé）到。篩選（xuǎn）高 效並能在海水（shuǐ）環境中快速繁衍、生長的生物菌群是有效處理工廠化養殖廢水的關鍵。目前,國內外主要研究了光合細（xì）菌、玉壘菌和硝化細菌等在養殖（zhí）廢水處（chù）理中的應用[9]。由於固（gù）定化微生（shēng）物密度高、活性（xìng）強、反應速度快,與常規的微生物掛膜生物處理技術相比,對氨氮（dàn）和某些（xiē）難生物降（jiàng）解（jiě）有機物具有顯著去（qù）除作用[10]，因此該（gāi）技術有望成為海水工廠化養殖廢水處理的重要（yào）生（shēng）化處理技術。

　　4.2.1、生物濾池

　　在集約化養魚（yú）裝置中配用的生物濾池有平流（liú）式、升流式和降（jiàng）流式。生物濾池的運行較關鍵的部分在於掛（guà）膜,濾料表麵不能形成生物膜,那麽就無從談起濾池對汙水的處理。掛膜,從微生（shēng）物學的角（jiǎo）度（dù）來（lái）講,就是菌體接種,既使微生物吸（xī）附在濾料表麵上。生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（rén）工合成產（chǎn）品等;生物濾池（chí）能連續使用,不需要（yào）更換（huàn）濾料。生物（wù）濾池設（shè）計中填料的選擇也很重要,填料（liào）的結構和表麵積要有利於生（shēng）物膜的生長和有機懸（xuán）浮顆粒的捕集。China等用沉澱池→生物濾（lǜ）池→二沉池→生物過濾器（qì）工藝，其中填料為（wéi）混合纖維，對河口大麵積集約化養殖水體處理後可回用。Sauthier等用池塘(曝氣)→機械濾池→紫外光消毒→淹沒式生物濾池(反硝化池)→魚塘回用，處理效果很好。田文（wén）華（huá）等研究用沸石作為濾料的曝氣（qì）生（shēng）物濾池（chí）處理廢水效果不錯。

　　4.2.2、生（shēng）物（wù）轉（zhuǎn）盤

　　生物轉盤由一串固（gù）定在軸（zhóu）上的圓盤組成,盤（pán）片之間有一間隔,盤（pán）片一半放在（zài）水中,另（lìng）一（yī）半露出水麵。水和（hé）空氣中的（de）微生物附（fù）在盤片的表麵上,結成一層生物膜。轉動時,浸沒在水中的片露出水麵,盤片（piàn）上的水因自（zì）重而沿著（zhe）生物膜表麵下流,空氣中的氧通過吸收、混合、擴散和滲透等作用,隨轉盤轉動而被（bèi）帶入水中,使水中（zhōng）溶解氧增加,水質得（dé）到淨化。

　　4.2.3、生（shēng）物轉筒（tǒng）

　　生物轉（zhuǎn）筒是（shì）生（shēng）物（wù）轉盤（pán）的變型（xíng）,是從20世（shì）紀70年代中期發展起來的,在丹麥、德（dé）國發展很快。丹麥研製了單轉筒型,德國則發展了多轉筒型,轉筒內的填料有塑料球、塑料環和波紋盤片等（děng）。有些生物轉筒外還（hái）設有集氣裝置以（yǐ）增加水中溶氧量。其典型的3種生物轉筒（tǒng）形式為:(1)外殼結構為硬聚乙烯塑料,內裝聚氯乙烯波紋圓（yuán）盤片,轉筒由16隻小轉筒組成;(2)筒體外殼為鋼製,筒內固定在軸上硬聚乙烯波紋的盤麵呈多邊形;(3)轉筒的筒體四周裝有小容（róng）器,當轉筒（tǒng）向上轉時,小容器內盛滿了水,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（shuǐ）的體積為生物轉筒體積的15～25倍。

　　4.2.4、生物流化床

　　生物流化床(biological fluidized beds,簡稱BFBS)是高負荷（hé）的一種生物膜法，應用於（yú）汙水的二（èr）級處理（lǐ）(有機（jī）物（wù）氧（yǎng）化、部分硝化),用於處理有機廢水和脫氮的報道（dào）。Michael等用好（hǎo）氧的硝化滴濾和缺氧反硝化（huà）流化床相結合的（de）反應器,懸浮在表麵（miàn）的富含硝（xiāo）酸鹽和（hé）溶解的有機物送到硫化床，處理效果良好。Jewell等在水產養（yǎng）殖水體循環中利用膨脹床的硝化和反硝化作用同時（shí），處理BOD5、SS和氮,出水氨氮低（dī）於0 5ｍｇ/Ｌ。技術廣泛應用於水和廢水的有機物氧化、硝化和反硝（xiāo）化處理，作為水處理（lǐ）方法的一項革新技術，生物流化床工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（lǐ）水產養殖水體（tǐ）主要有濕地、穩定塘和土地（dì）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（dǐ）的處理效果。非集約化水產養殖的自然水域本身是一個典型濕地係統,具有（yǒu）良好的自淨能力,隻要合理利用和加強（qiáng）其自（zì）淨能力,會（huì）有良好的環境效應和經濟效應。魚塘水（shuǐ）生生態係統本身有很強的（de）淨汙能力（lì）,在水產（chǎn）養殖水體的處理中完全可（kě）以（yǐ）利用魚塘對汙染物的淨化能力來淨化汙水。

　　5、水產養殖廢水的循環利用工藝流程

　　進行水處理裝置有多種,其結構各（gè）不相同,其工藝流程也（yě）不一樣，下麵有幾種幾種典型（xíng）的流程。魚池排水→集水池塘→氧化池→沉（chén）澱池→增溫增氧池→魚池回用，這種工（gōng）藝流程中氧化池為生（shēng）物轉筒；魚池排水→沉澱池→升流式生物濾池→淋水塔式（shì）增氧→加熱（rè）、消毒（dú）→魚池回用（yòng），可以去除99%氨氮，新鮮水/回用水為1/9；魚池排水→充氧→升流式石灰岩濾池→沉澱池→增氧→回用（yòng），其中新鮮水/循環水為1/5；魚池排水→升流式（shì）碎石濾（lǜ）池→降流式碎石濾池→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（lǜ）池→補充新（xīn）鮮水、調溫（wēn）→魚池回用。根據生態（tài）設計（jì）的（de）基本原理和水產養殖環境工程技術，劉長發等[17]研究（jiū）認為以水產（chǎn）養殖係統零汙水環境排放為目標，可以對水產養殖係統進行生態工程和生態工（gōng）藝設（shè）計,開（kāi）發一個典型的（de）零汙水排放工（gōng）廠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染的日趨嚴（yán）重,今後各國將采用封閉式循環水養殖方式（shì）。其中，養殖廢水的綜合利用與無害（hài）化排放技術具有（yǒu）極大的研究開發價值和（hé）廣泛的應用（yòng）前景。而海水工廠化養殖廢水中汙染物的（de）多樣性決（jué）定了其（qí）處理工藝（yì）的複雜性（xìng）。因此（cǐ），在設計海水工廠化養殖廢水處理工藝時，應本著高 效、經濟的原則（zé）,針對處理後的水質要（yào）求，有機組合物理、化學和生物處理技術，可以取（qǔ）得較好的處理效果，達到（dào）循環水養殖的目的。