海水(shuǐ)養殖廢水處理集散匯總!
1、前言隨著海水(shuǐ)養殖技(jì)術水平(píng)的提高和市場需求(qiú)的擴(kuò)大,近(jìn)10年來我國海水工廠化養殖得到了迅速發展,養殖(zhí)廢水中所含的剩餘餌料、化學品殘留物(wù)、以及富含氮、磷、有機質和毒性(xìng)物質(zhì)的養殖生物排泄物會加劇養殖鄰近海域海水富營養化程度(dù)和水質汙染,引發有害赤潮等海洋生態環境問題,同時水(shuǐ)體(tǐ)汙染反過來製約水產養殖的發展。因此(cǐ),水產養殖廢水的處理和循(xún)環利用逐漸受到關注。近年來國內外學者針對海水工廠化養殖廢(fèi)水的特點,對常規(guī)的物理、化學(xué)和生(shēng)物(wù)處理技術分別進行了應用(yòng)研究,取得了(le)許多實(shí)用性成果。經過物理化學和生物(wù)處(chù)理後,,養殖廢水中化學耗氧量(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(shuǐ)物理處理技術常規物理處理技術主要包括過濾、中(zhōng)和、吸附、沉澱、曝氣等處理方法,是廢(fèi)水處理(lǐ)工(gōng)藝的重要組成部分。對於工廠化養(yǎng)殖廢水的外排和循環利用(yòng)處理,機械過濾(lǜ)、泡沫分離技術和臭氧淨化處理效果較(jiào)好。2.1、機械過濾由於(yú)養殖廢水中(zhōng)的剩餘殘餌和養殖生物排泄(xiè)物(wù)等大部分以懸浮態大(dà)顆(kē)粒形式存在(zài),因此采用物理過濾技術(shù)去除是較為快捷、經濟的方法。常用的過濾設備有機械(xiè)過濾器、壓力過濾(lǜ)器、沙濾器等。在實(shí)際處理工程(chéng)中(zhōng),機(jī)械過濾器(qì)(微濾機)應用較多(duō)、過(guò)濾效果較好。日本有一種過(guò)濾機,其工作原理是水泵將池水吸上(shàng)後,經噴灑管噴入過濾池,過濾池內一(yī)層小顆粒(lì)沸石和一個特製(zhì)過(guò)濾器,過濾後的水流回養魚池。2.2、泡沫分(fèn)離技術泡沫分離技術已在(zài)工業廢水處理中得到廣泛應用,不僅可以(yǐ)將蛋白質等有機物在未被礦化成氨化物和其它有毒物質前就已被去除,避(bì)免了有毒物質在水(shuǐ)體中積累,而且可向養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(yǎng)在水中分解的(de)中間物質羥基自由基(·OH),具有(yǒu)很強的氧化性,可以(yǐ)分解一般氧化劑難分解的(de)有機物。因此,用臭氧處理廢水,既能夠迅速滅除細菌、病毒和氨等有害物質,又能增加水中溶解氧,從而(ér)達到淨化養殖廢水的目的。有資料報道,臭氧在魚蝦養殖中應用效果顯著,日本伊騰慎悟用臭氧處(chù)理海水研究表明,海水(shuǐ)中999%各種細菌可被臭氧消滅。臭氧與生物濾池結合,出水中溶解(jiě)氧含量高,回用可以提高養殖密度。3、電化學處理用電化學法去除水中溶解(jiě)的亞硝酸(suān)鹽和氨氮的研究結果表明,亞硝酸鹽完全(quán)去除的時間和能耗隨著傳導率的增(zēng)加而降(jiàng)低,輸入電流較大為2A時,耗能較少,pH相對於輸入電流和(hé)電導率來說幾乎沒有影響;在酸性條件下有利於亞硝酸鹽的去除,堿性條件有利於氨的去除,氨的去除速度(dù)低於亞硝酸鹽的(de)去除速度。4、生物處理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式,包括活性(xìng)汙泥法和生物膜法。主要是(shì)利用微生物的吸收、代謝等作用,達到降(jiàng)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(jiào)經濟有效的方式。養殖過程中投放的餌料(liào)和養殖生物排泄物主要是由碳、氮、磷等元素組成的(de)碳水化(huà)合物、蛋白質、脂肪等,生化降解性(xìng)較好。因此,可采用生物(wù)處理技術有效處理工廠化養殖廢水,其中生物(wù)菌種的(de)效能及其固定(dìng)生長方式是決定處理效果(guǒ)的(de)兩個重要方麵。4.1、活性汙泥法活(huó)性汙泥法處(chù)理係統是汙水(shuǐ)生物(wù)處理技術的主要技術之一,它是(shì)由好樣微生物及其(qí)吸(xī)附黏附的(de)有機物質和無機物質所組成,具有吸(xī)附和分解水中有機汙染(rǎn)物的(de)能力(lì),顯示其生物化學氧化活性。在(zài)傳統的活性(xìng)汙(wū)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(huán)用水(shuǐ)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(qú)中(zhōng)用(yòng)接近SBR的操作方式(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(zhí)廢水,探討鹽度影響,結果(guǒ)表明,在鹽度不是很(hěn)高情況(kuàng)下(xià),脫氮(dàn)效果良好。4.2、生物膜法(fǎ)生物膜法主要有生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧(yǎng)化設備和生物流化床等,這些技術因為其微生物的多樣(yàng)化,在水產(chǎn)養殖(zhí)廢水的封閉循(xún)環使用中得到。篩選高(gāo)效並能在海水環境中(zhōng)快速繁衍(yǎn)、生長的生物菌群(qún)是有效(xiào)處理工廠化養殖廢水的關鍵。目前,國(guó)內外主要研究了光合細(xì)菌、玉壘菌和(hé)硝化細菌等在養殖廢水(shuǐ)處理中的(de)應用[9]。由於固定化微生物密度高、活性強、反(fǎn)應速度快,與常規的微生物掛膜生(shēng)物(wù)處理(lǐ)技術相(xiàng)比,對(duì)氨氮和(hé)某(mǒu)些難生物降(jiàng)解有機物具有顯著去除作用[10],因此該技術有望成為海水工(gōng)廠化養殖廢(fèi)水處理的重要生化處理技(jì)術。4.2.1、生物濾池(chí)在集約化養魚裝置(zhì)中配用的生物濾池有(yǒu)平流式、升流式和降流式。生物濾池的運行較關鍵的部分在於掛膜,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,從微生物學的角度來講,就是(shì)菌體接種,既使微生物吸附在濾料表麵上。生物(wù)濾(lǜ)池中填料是生物的載體,填料主(zhǔ)要有碎石、卵石、焦炭、煤渣(zhā)、塑料蜂窩和(hé)各種人工合成產品等;生物濾(lǜ)池能(néng)連(lián)續使用,不需要更換濾料。生(shēng)物濾(lǜ)池設計(jì)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物膜的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(wù)過濾器工(gōng)藝,其中填料(liào)為混合纖維,對河口大麵積集約化(huà)養殖(zhí)水體處理後可回用。Sauthier等用池塘(曝氣)→機(jī)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。田文華等研究用沸石作(zuò)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(chuàn)固定在軸上的圓盤組成,盤片之間有一間隔,盤片一半放(fàng)在水中,另一半露(lù)出水麵。水和空氣中的微(wēi)生物附在盤片的表麵上,結成一層生物膜。轉動時,浸沒在水中的片露出水麵,盤片上的水因自重而沿著生物膜表麵(miàn)下(xià)流(liú),空氣中的氧通過吸收、混合、擴散和滲透等作用,隨轉盤轉動而被帶入(rù)水中,使水中溶解氧增加,水質得到淨化。4.2.3、生物轉筒生物轉筒是(shì)生物轉盤的變型,是從(cóng)20世(shì)紀70年代中期發展(zhǎn)起來(lái)的,在丹麥、德國發展很快。丹麥研製了單轉(zhuǎn)筒型,德國則發(fā)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。有些生物轉筒外還設有集氣裝置以增加水中溶氧量。其典型的(de)3種生物轉筒形式為:(1)外殼結構為硬聚乙烯塑(sù)料,內裝聚氯乙烯波紋圓盤片,轉筒由16隻小轉筒組成;(2)筒體外殼為鋼製,筒內固定在(zài)軸上硬聚乙烯波(bō)紋的盤麵呈多邊形;(3)轉筒的筒體四周裝有小容器,當轉筒向上轉時(shí),小容器內盛滿了水,向下轉動時,水被灑在塑料球上,空容(róng)器內充滿空氣進入水中,淨化水的體積為生(shēng)物轉筒體積的15~25倍。4.2.4、生(shēng)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,應用於汙水的(de)二級處(chù)理(有機物氧化(huà)、部分硝化(huà)),用於處理有機廢水(shuǐ)和脫氮的報道。Michael等用好氧的硝化滴(dī)濾和缺氧反(fǎn)硝化流(liú)化床相結合(hé)的反應器,懸浮在表麵的富含硝酸鹽和溶解的(de)有機物送到硫化床,處理效果良(liáng)好。Jewell等(děng)在水產養殖水體循環中利用膨脹床的硝化和反硝(xiāo)化作用同時,處理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、硝化和反硝化處理,作為水處理方法的一項革新技術,生物流化床工藝(yì)將(jiāng)在水處理工程中發揮更大的作用。4.3、水產(chǎn)養殖技術的自然生物處理用自然生物處理水產養殖水(shuǐ)體主要有(yǒu)濕地、穩定塘和土地處理(lǐ)係統等,其(qí)優點是處理含氮和(hé)磷的水體,能達到(dào)比較(jiào)徹底的處理效果。非集約化水產養(yǎng)殖的自然水域本身是一個典型濕地(dì)係統,具有(yǒu)良好的自淨能力,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(jì)效應。魚塘(táng)水(shuǐ)生生態係統本身有很強的淨汙能力,在水產養殖水體的(de)處理中完(wán)全可以利用魚塘對汙染物的淨(jìng)化(huà)能力來淨化汙(wū)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,其結構各不相同,其工藝(yì)流程也不一樣,下麵有幾種幾種典型的(de)流程。魚(yú)池排水(shuǐ)→集水池塘→氧化池→沉澱池→增溫(wēn)增氧池→魚池回用,這種工藝流程中氧化池為(wéi)生物轉筒;魚池排水→沉澱(diàn)池→升流式生物濾池→淋水塔式增(zēng)氧→加熱、消毒(dú)→魚池回用,可以去除99%氨氮,新(xīn)鮮水/回用水(shuǐ)為1/9;魚池排水→充氧→升流式石灰岩濾池→沉澱池→增氧→回用,其中新鮮水/循環水為1/5;魚池排水→升流式碎石濾池→降流(liú)式碎石濾池→增溫池→回用;魚池排水→集水池→升流式沸石濾池→降流式沸石濾池→補充新鮮(xiān)水、調溫→魚池回用。根據生態設計的基(jī)本原理和(hé)水產養殖環境工程技術,劉長發等[17]研究認為以水產養(yǎng)殖係統零汙水環境排放為目標,可以對水(shuǐ)產養殖係(xì)統進(jìn)行生態(tài)工程和生態工藝設計,開發一個典型的零汙水排放工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(hòu)各國將采用(yòng)封閉式循環水養(yǎng)殖(zhí)方式(shì)。其中,養殖廢水的綜合利(lì)用與無害化排(pái)放技術具有極大(dà)的研究開發價值和廣泛的應用前景。而海水工廠化養殖廢(fèi)水中(zhōng)汙染物的多樣性決定了其處理工藝的複雜(zá)性。因此,在設計海水(shuǐ)工(gōng)廠化養殖廢水處理工藝時,應本著高效、經濟的原則,針對處理後的(de)水質要求,有機組合物理、化學和生物處理技術,可以取得較好的處理效果,達到循環水養殖的目的。