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養殖廢水的特點及其處理技術

文章出處:未知發表時間:2021-11-17 14:20:47


 

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1水產養殖廢水污染物組成

 

養殖水體中的污染物主要有:有機物、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷等。其特性主要有:水量大,污染物品種較少而含質變化小等特性,污染物主要為有機物和氮、磷等營養鹽,大局部水產養殖廢水屬于微污染水,污染負荷相比照較低,處置也較為容易,有些養殖廢水以至不需求物理化學處置,而直接采用生物法處置即可滿足排放請求。

 

1.1有機物

 

水環境中有機物含量過高易形成水質惡化,在有機物合成時將會極大的耗費溶解氧。水產養殖廢水有機物主要來自未被魚蝦蟹等應用的殘餌和養殖水產品的排泄物。

 

1.2

 

氨氮:當水體中TN的濃度超越0.5mg/L時,對魚類有毒害作用。水體中的氨氮包括非離子氨氮(NH3-N)和離子氨氮(NH4+-N),其中NH3-N的毒性很強,其濃度在0.02-0.05mg/L之間時,就會使水產品降低免疫力,招致水產品疾病以至死亡。養殖廢水中的氨氮主要來源于飼料殘餌、水產品的排泄物、死亡并墮落的植物以及池底堆積物的氨化合成構成的物質。

 

硝態氮:硝態氮主要包括硝酸鹽和亞硝酸鹽。硝酸鹽對水生生物毒害作用較小,亞硝酸鹽對水生生物的危害很大,由于亞硝酸鹽會把亞鐵血紅蛋白氧化成為不具有運輸氧氣功用的高鐵血紅蛋白,氧氣不能正常運輸,形成缺氧。

 

亞硝酸鹽是硝化菌合成氨化養殖水體中的餌料和糞便轉化而成,是養殖污水中污染物的中間產物,很不穩定。

 

硝酸鹽是含氮有機物經過無機化作用的最終階段的產物,在有氧的條件下,亞硝酸鹽能夠氧化成硝酸鹽,在無氧的條件下,硝酸鹽能夠在微生物的作用下,轉化成亞硝酸鹽。

 

1.3

 

飼料中的磷的含量都很高,但是養殖水產品只能吸收很少的一局部,約17.4%,絕大局部的磷被排放到左近水域,招致了富營養化。水體中的磷主要來源于飼料殘餌,磷是魚類的魚鱗和骨骼的的必需的營養成分。

 

1.4總懸浮顆粒物

 

TSS包括直徑在1100μm之間的懸浮于水體中的非沉淀懸浮物和直徑大于100μm的懸浮物可沉淀。TSS會對魚類產生毒害作用,招致魚類生長速度遲緩以至死亡。總懸浮顆粒物(TSS)也來自于殘餌和水產品的排泄物。

 

2水產養殖廢水理化處置法

 

2.1物理法

 

在水產養殖廢水物理處置中,最常用的為機械過濾和泡沫別離技術,兩者都用于廢水的初步處置。

 

機械過濾原理是阻隔吸附,屬于最根本的生活和工業污水處法。養殖廢水中的殘餌和水產品排泄物,大局部以懸浮顆粒物方式存在,采用物理過濾技術去除是最為便當有效的辦法。在養殖廢水處置中,機械過濾器過濾效果較好,也是目前應用較多的過濾器;砂濾池也能較好地將大顆粒的養殖殘餌和糞便去除,經常被用于循環水養殖類養殖場。但機械過濾對CODBODNP的去除效果不佳。

 

泡沫別離技術也經常被用于水產養殖廢水的初步處置,向被養殖廢水中通入空氣后,構成微小氣泡。廢水中的具有外表活性的局部污染物就會被微小氣泡吸附,隨氣泡一同上浮構成泡沫。對泡沫實行別離,即可去除該局部溶解態和懸浮態污染物。由于泡沫別離技術在去除了有毒有害污染物質同時,也為養殖水體提供了必需的溶解氧,有效地維護了養殖水體的水環境,促進養殖水產品的生長發育。

 

2.2化學法

 

用于養殖廢水處置的化學法通常為化學氧化,常用的氧化劑有臭氧、過氧化氫、二氧化氯、液氯等。氧化劑具有氧化合成難生物降解溶解態有機物的作用,是養殖廢水深度處置的主要手腕。

 

臭氧具有很強的氧化性,其原理是,在水中合成的中間物質經基自在基(-OH),能夠合成那生物降解且難以被普通氧化劑氧化的溶解態有機物。用臭氧處置廢水,既能增加水中溶解氧,增加養殖水體的氧含量,又可以快速消滅細菌、病毒和氨等有毒有害成分,從而到達凈化養殖廢水,改善養殖水體的目的。據相關材料記載,臭氧在魚蝦養殖廢水處置中實踐應用效果良好。日本伊騰慎悟用臭氧處置海水,研討發現海水中99.9%各種細菌可被臭氧消弭[1]。在1994-1995年間,Jack實行13次臭氧水處置實驗,當臭氧投放量到達0.59mg/L,滅菌率可達99.12%;此外,臭氧能快速降低養殖廢水的COD,增加溶解氧含量,并且可大大降低水中NH3-N和亞硝態氮濃度,但所耗費的臭氧量也相對較大。

 

總體而言,化學氧化固然具有處置效率很高的優點,但需求特定儀器設備,費用高,而且過量的試劑,很容易惹起二次污染。目前,臭氧氧化技術已在美國、歐洲和亞洲的日本被普遍應用于海水養殖的循環水處置。

 

2.3理化學法

 

物理化學法相分離的綜合辦法,是廢水處置的主要辦法之一,如化學沉淀法,經過添加一定的化學絮凝劑,再經過沉淀,去除廢水中的顆粒物及無機物。

 

近些年,許多研討者對臭氧氧化與膜的分離技術產生了濃重的興味。Zhu等人發如今陶瓷微濾膜之前運用臭氧實行初級處置,不只能夠進步污染物的去除率,而且對緩解膜污染具有很重要的作用;Schlichter等人將臭氧與地表水混合后通入膜組件,可以進步有機物的降解率,并同樣緩解了膜污染;Choi等人經過一個膜與臭氧分離的中試研討,證明在臭氧存在的條件下,膜的通量會堅持在一個穩定值,并且可以很好的降解污染物質。將膜別離技術與高級氧化技術相耦合用于廢水的深度處置過程,不只可以應用膜截留來濃縮廢水中的有毒有害物質,而且還能夠用高級氧化技術中的氧化劑來降解膜截留的污染物質。如此一來,這種耦合技術在一方面處理了膜別離中濃縮水的二次污染問題弛緩解膜污染問題,另一方面也進步了高級氧化技術中氧化劑與污染物接觸的幾率,進步了其氧化基團的應用效率。該技術目前有諸多學者正在研討實驗,是將來污水處置的主要開展方向之一。

 

3養殖廢水生物處置法

 

相比于物理法對BODNP去除效率效率低,化學法費用高且易形成二次污染,以生物為中心的技術,既能有效去除養殖廢水中污染物,又不會對環境形成二次污染。目前,該辦法已被普遍應用于水產養殖廢水處置及其它污水管理中。

 

采用生物法處置養殖廢水,主要是應用藻類、微生物等對養殖廢水中有機物和NP實行吸收降解。

 

3.1生物法

 

3.1.1藻類管理法

 

1)大型海藻對養殖廢水的管理

 

大型藻類能經過光協作用吸收固定水中的有機物、NP等營養物質,同時向水中釋放氧氣,其具有生命周期長、生長快的特性,是海區重要的初級消費者。在福建、廣東、江蘇、山東、浙江沿海實行的龍須菜栽培實驗標明,龍須菜能夠在海水中生長增重20-800倍。楊宇峰對江蘺組織NP的含量剖析,發現江蘺含0.25%N0.03%的P,即每養殖收割1噸江蘺,相當于從水體轉移出2.5kgN0.03kgP。由此標明,大型海藻減輕水體營養負荷的效果十分明顯[3]

 

2)微藻對養殖廢水的管理

 

微藻由于都要吸收水體中NP等營養鹽,對養殖廢水均具有一定的管理效果,微藻在污水處置效果研宄已有報道。

 

吳沛儒曾對微藻處置水產養殖廢水中NP的可行性作了研討,經過實驗實行培育剖析,微藻適用于處置水產養殖中的NP[4]。王黎穎曾就微藻對紅鰭東方飩養殖廢水的凈化效果如何實行了實驗研討,小球藻、螺旋藻和杜氏鹽藻對紅鰭東方飩養殖廢水都有一定的凈化效果,其中小球藻的凈化效果最好[5]

 

3.1.2微生物管理法

 

養殖廢水中的氮存在方式主要有三種:有機氮、NH3-NNOx-N。在微生物的作用下,這幾種方式的氮能夠互相轉化的。主要轉化次第為:氨化作用吸收異化作用硝化作用反硝化作用。異養微生物經過氨化作用,將氨基酸等有機氮轉化為NH3-N,硝化細菌經過硝化作用將NH3-N轉化為NOx--N,在缺氧的狀態下,NOx-N又經過微生物的反硝化作用轉化為N2,不溶于水的N2溢出水面,從而到達了脫氮的目的。

 

生物除磷是主要是依托聚磷菌(PAOs)來完成。在厭氧條件下,聚磷菌吸收低分子脂肪酸(VFAs)合成體內的高聚能儲存物聚B-羥基丁酸(PHB),并從中取得能量,吸收污水中的有機物,在好氧或缺氧的環境下,聚磷菌合成體內的PHB,攝取廢水中的磷酸鹽構成聚磷酸鹽,最終經過排泥的方式完成除磷。

 

經過大量研討發現,微生物對廢水中NP的管理效率均可到達90%以上。關于養殖廢水,其污染物主要成分就是NP,應用微生物實行管理具有很強的針對性。

 

生物超量吸磷現象的發現招致了污水生物除磷技術的開展。孫福臨對聚磷菌對養殖廢水的管理實行了研討,應用聚磷菌吸收的氧化溝工藝、序批式活性污泥法(SBR)對NP的處置效果都極好[6]

 

4人工濕地法

 

人工濕地(ConstructedWetlands)模仿自然濕地生態系統,也叫構建濕地。人工濕地從應用生態學動身,對廢水的處置是系統內部植物、基質和微生物之間物理、化學與生物三者互相作用的綜合結果。經過基質過濾、吸附、沉淀、離子交流、植物實行吸收和微生物實行代謝等多種途徑,去除養殖廢水中的NP、有機物、SS、重金屬和病原微生物等。

 

經過查閱歷史材料可發現,我國首例人工濕地是天津市環保所1987年建成的蘆葦濕地工程,該濕地工程日處置廢水范圍為1400m31988~1990年,北京市環保所在北京昌平縣也建成了蘆葦濕地處置系統,日處置廢水范圍為500m319907月,國度環保總局華南環保所在深圳建造白泥坑人工濕地工程,日處置廢水可達3100m3,經過出水檢測,證明該濕地污染物去除效果良好,能夠看作是初次濕地處置理論。自此,研討者開端對人工濕地的構建辦法、污染去除效果及機理等方面實行了比擬系統的研討。目前,人工濕地污水處置技術在我國開展疾速,具有良好的應用前景。普通狀況下,人工濕地對BOD的去除率為85%~95%,對COD的去除率可達80%以上。

 

水產養殖廢水的特性是污染物濃度低,廢水排放量大,在水處置中不能有較長的停留在處置設備中的時間。因此,關于水產養殖廢水,宜樹立人工濕地生態系統實行集中處置。

 

5 總結

 

近些年中國社會的快速開展很多以環境為代價,水產養殖業的范圍擴展,產量進步,同樣產生更多的養殖污染物。但想要完成建立富強、民主、文化、調和、美麗干凈的社會這一巨大目的,離不開環境維護,離不開可持續開展。所以我們要認真研討水產養殖的廢水處置技術以及其應用的狀況,進一步推進水產養殖業向著生態安康可持續的方向開展。從目前現有的成熟的水產養殖廢水處置技術,以及正在研討實驗的處置技術來看,物理化學生物分離的綜合處置方向,是最有效和最為廣發運用的手腕。生物膜處置和濕地處置技術是今后鼎力開展的方向

 


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