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摘要:針對水產養殖尾水處理技術展開研究,先闡述了水產養殖尾水特點,然后重點提出了幾點水產養殖尾水處理技術,主要包括物理方法、化學方法、生物方法以及生態方法,旨在將尾水處理技術的應用價值發揮出來,不斷提高水產養殖水平,確保環境和食品安全問題得到順利解決和處理。
關鍵詞:水產養殖;尾水處理技術;研究進展
在農業發展過程中,水產養殖發揮著重要作用,其發展速度極其迅猛,尤其在發展中國家比較常見。一般來說,在養殖方式中,投喂合成餌料得到了廣泛應用。在餌料中,氮磷被魚類同化的概率分別為9.1%和17.4%,而其殘留和魚類排泄物,極容易加劇水體污染現象的出現。對于諸多魚類,在水體中溶氧量在3mg/g以下,非離子氨氮在25μg/L以上時,將會對魚類生命健康造成嚴重影響。在養殖中,多種化學品的使用,也會對野生種群的生存形成干擾,威脅到水體生物的多樣性,而且在環境污染的影響下,也不利于水產養殖業的健康發展,其病害問題會越來越嚴重,從而不利于提高水產品質量。由此可以看出,要想促進水產養殖業健康發展和進步,必須要對水產養殖水質的改善問題予以高度重視,加強養殖廢水的凈化和回用,為漁業提供更為廣闊的發展空間?,F階段,物理、化學、生態等方法,在水產養殖廢水處理技術中比較常見。
1水產養殖尾水特點
在水產養殖尾水中,氨氮、亞硝酸鹽、有機物等污染物非常常見。在水生動物的排泄方面,氨氮的作用突出,極容易惡化水體,并且對水養殖動物的生命健康造成影響,其毒性不容忽視。通常來說,亞硝酸鹽的毒性較強,一旦存在于魚和蝦血液中,亞鐵血紅蛋白出現被氧化的概率較高,形成高鐵亞鐵血紅蛋白,其無法對氧氣進行運載,不利于血液載氧能力的提升,導致組織缺氧現象的出現,同時也會影響著水生動物的攝食能力。有機物的產生,主要包括殘餌、養殖動物的排泄物分解等。由于有機物含量較高,所以對水體的負面影響程度較高,不利于魚類的健康生長。所以在養殖尾水處理方面,應提高對營養性成分、溶解有機物、SS(懸浮固體)的高度重視。
2水產養殖尾水處理技術的具體應用
2.1物理方法。首先,過濾。結合相關學者的研究[1]發現:液化基質床生物過濾器,在床的生長方面具有良好的控制效果。每次至少可以去除66%的BOD5,而且還可以對TP予以去除。而對TSS的去除率進行分析,其穩定性不足,所以該技術僅僅在處理容量較高的養殖污水中具有適用性。此外,相關學者[2]在處理養殖廢水方面,采用反滲透膜技術,其動力主要以風力為主,研究發現,氮的去除率最高可達為97%。其次,泡沫分離。相關學者[3]在養殖污水處理方面,對泡沫進行了大量應用,研究發現,水力的停留時間應控制在2min左右;氣液質量比2∶1為最佳。而針對于淡水養殖廢水來說,由于電解質的嚴—71—重缺失,極容易造成泡沫受限的出現,所以應用效果很難保證。相關學者[4]研究發現:在泡沫凈化的影響下,以往細菌密度為22100個/mL,現已經下降到220個/mL,而且該技術對于有機物降解的氧耗也具有很大的幫助。
2.2化學方法。第一,臭氧。相關學者在處理羅氏沼蝦育苗廢水方面,主要采取臭氧這一方式,發現:在5h,弧菌殺滅率非常高,在l4h后,育苗廢水NH3-N下降到0.60mg/L(原為0.75mg/L),COD下降到8.47mg/L(原為10.28mg/L)。相關學者[5]研究報道:通過臭氧技術的應用,養殖比目魚的成活率高達95%,英國在處理海水養殖魚類時,對比臭氧處理與未采取臭氧處理,采取臭氧處理的魚的產量為l54t/hm2、沒有采取臭氧處理的魚的產量為129t/hm2。第二,混凝沉淀?,F階段,鐵鹽、鋁鹽、石灰等混凝劑,在養殖廢水磷去除方面得到廣泛應用,相關學者[6]通過混凝劑投加方法的使用,脫磷效果極其突出,其去除率在70%左右,在投藥量比較合適的情況下,最高可至98%。第三,電化學。相關學者[7]通過對電化學法的應用,可以對養殖廢水中溶解的硝態氮等進行有效去除。在初始的硝態氮為1mg/L的情況下,要想達到完全去除的目的,僅僅需要4min即可。在質量濃度升至5mg/L的情況下,所需時間在30min以上。由此看出,去除所需時間與起始質量濃度之間有著密切的聯系,且屬于直線關系;而對于銨態氮進行分析,所需去除的時間可能比較長,當硝態氮去除時間高達30min的情況下,銨態氮去除率僅僅為40%。
2.3生物方法。第一,活性污泥法。相關學者[8]積極采用接近序批式活性污泥法,將其應用于水產養殖排水溝渠中,以此來促進好氧厭氧處理的順利進行。在1d的循環后,BOD的去除率為98%、TSS的去除率為90%。相關學者通過沉入式膜生物反應器的應用(MBR),以此來處理某流域對蝦低位養殖池污水。實驗表明,污水的COD值最低為150mg/L,最高為350mg/L,BOD最低為60mg/L,最高為l50mg/L,TSS值均在210mg/L以上,TN、TP最低分別為8mg/L、2mg/L,最高分別為l3mg/L、6mg/L。對實驗結果進行分析,接近序批式活性污泥法,在去除TSS、COD、BOD方面發揮著重要作用,具有良好的去除效果;TN和TP去除效果也比較理想,均高于80%。由此看出,MBR在去除養殖池底層水中的有機物等方面具有良好的效果,其適用性突出。第二,生物過濾技術。相關學者在鮑魚循環水體處理方面,主要對大型海藻、與微生物復合生物過濾技術等進行應用,其凈化效果突出,水體中氨氮的去除率為80%,有機物的去除率為40%。同時,在處理系統養殖淡水白鯧時,水產養殖機械-細菌-草綜合水具有良好的應用價值,污染物去除率至少為90%。相關學者【9】通過對復合生物過濾器的應用,其構成要素主要包括大型海藻海帶(養殖密度為7.5g/L)、石莼(養殖密度為2g/L)、牡蠣(放養密度為50g/L)等。基于此,氨氮去除率在67%左右,懸浮顆粒物的去除率在82%以上,復合生物濾器對氨氮去除率至少為46%。此外,相關學者通過對生物過濾器的應用,其鼓風升流式的淹沒式特點顯著,可以有效控制魚塘的污染物,至少可以降低95%,池塘的溶解氧1L可在5mg左右。相關學者通過對池塘-機械濾池-紫外光消毒-淹沒式生物濾池-魚塘生物過濾器的應用。其中,填料孔隙率往往在30%以上,反沖洗時間為3天,水體處理后,回用價值較高。此外,通過在砂濾床種植植物,如果水力負荷1天為3.5cm,總磷的去除率為93%。第三,生物膜法。相關學者通過對生物濾池的應用,其填料的孔隙率較高,然后緊跟的生物濾池的填料表面積較大,在停留時間為2.5h的情況下,SS的去除率為98.8%,BOD的去除率為80.2%。同時,通過對沉淀池-生物濾池-生物過濾器工藝的應用,混合纖維在填料中比較常見,在養殖水體處理后,通過集約化的廣泛應用,可回用價值較大。相關學者在去除鮭魚養殖廢水中,好氧淹沒升流式生物濾池比較重要,尤其對于TOC和N的去除,如果填料表面積為141m2/m3(停留時間為4h),磷的去除率為40%,氮完全硝化,TOC1L可以降至12mg。相關學者在養殖黃鰭鯛時,通過生物轉盤的應用,如果該魚對氨氮的要求在0.5mg/L以下,實驗池所消耗的水僅僅為46m3,對比池在養殖期所消耗的水為222m3。相關學者通過反應器的應用,好氧的硝化滴濾和缺氧反硝化硫化床具有良好的結合優勢,所以養殖水體的銨態氮、硝態氮的平均含量1L分別在0.51mg、0.05mg左右。此外,在水產養殖水體循環中,由于膨脹床的硝化和反硝化作用顯著,在BOD5、SS等處理中發揮著優勢,出水氨氮1L為0.5mg。
2.4生態方法。在人工濕地方面,相關學者在處理水產養殖水體過程中,主要采取人工濕地方式,水力負荷1天最低為1.8cm,NH4+—N去除率將近100%,總無機氮最高為98%,磷的去除率最低為32%,最高為71%。太平洋白對蝦在循環養殖池中,其體重和存活率和對照池相比,其差異顯著,分別為(3.8±1.8g/只,90%)、(2.3±1.5g/只,71%)。同時,通過密切聯系和整合復合垂直流人工濕地、池塘養殖,為養殖-濕地生態系統的構建提供了很大的幫助。結合實驗了解到,人工濕地對TSS的去除率最高為82.9%,對COD的去除率最高為64.2%,對BOD5的去除率最高為77%,對TP的去除率最低為72.7%,最高為89.1%,對IP的去除率最低為0%,最高為33.3%,對細菌的平均去除率為99.4%,對總大腸菌的去除率為85.9%。此外,在胡子鲇養殖水體處理過程中,垂直流人工濕地得到廣泛應用,其基礎主要為美人蕉一礫石,其凈化處理和回流使用效果明顯,研究發現,養殖期間BOD5的去除率為81.77%,COD的去除率為55.55%,凈化后水質部分與漁業用水標準相契合,可循環利用價值較高。
3結語
綜上所述,在可持續發展理念的影響下,傳統養殖方式并不適用,所以要想確保養殖廢水處理效果的穩步提升,必須要采取經濟性、高效性處理方式。一般來說,物理方法和化學方法得到了廣泛應用,雖然可以對污染物的含量進行控制,但是其運行成本較高,對于人工濕地方式來說,在污水生態處理方法中占據著重要地位,其經濟性、高效性特點突出,而且密切協調于周邊環境。
作者:唐菠 鐘高輝 單位:廣東環境保護工程職業學院