工厂化海水养殖废水处理技术

工厂化海水养殖废水处理技术。

一.导言

近10年来，随着海水养殖技术的提高和市场需求的扩大，我国海水工厂化养殖发展迅速。残留的饵料、养殖废水中的化学残留以及富含氮、磷、有机质和有毒物质的养殖生物肥料，进一步加剧了海水养殖周边海域海水的富营养化程度和水污染程度，引发赤潮等海洋生态问题，而水污染又反过来制约着海水养殖的发展。因此，处理和水产养殖废水的回用越来越受到重视。近年来，针对海水工厂化养殖废水的特点，国内外学者分别研究了物理、化学和生物技术处理的应用，取得了许多实用成果。水产养殖废水经过物理、化学、生物处理处理后，化学耗氧量(COD)、悬浮物(SS)、氨氮(NH3-N)等物质含量降低，然后循环利用。

二是养殖废水的物理处理技术。

传统的物理方法主要有过滤、中和、吸附、沉淀、曝气等处理方法，是废水处理工艺中的重要环节。采用机械过滤、泡沫分离技术和臭氧净化技术对工厂化养殖废水处理进行排放和回收。

2.1机械过滤。

鉴于水产养殖废水中剩余的饵料和粪便大多是悬浮的大颗粒的特点，对其应用物理过滤技术处理是一种相对快速且经济的方法。机械过滤器、压力过滤器和砂滤器是常用的过滤设备。机械过滤器(微滤机)在实际工程中应用广泛，过滤效果良好。在日本，有一种过滤器。它的工作原理是用泵把池塘里的水吸上来，然后通过喷水管喷入过滤池。过滤池有一层沸石颗粒和特殊的过滤器，过滤后的水回流到鱼塘。

2.2泡沫分离技术。

泡沫塑料分选技术已广泛应用于工业废水处理。既能去除蛋白质等有机物而不矿化生成氨化物等有毒物质，避免有毒物质在水体中的积累，又能为养殖水体提供必要的溶解氧，对保护养殖水体的生态环境有很好的作用。

2.3臭氧净化。

OH是一种中间物质。臭氧分解水中的羟基(OH)，羟基具有很强的氧化性，可以分解普通氧化剂难以分解的有机物。利用臭氧处理废水不仅能快速杀灭细菌、病毒、氨等有害物质，还能增加水中的溶解氧，净化养殖废水。臭氧在鱼虾养殖中的应用效果显著。日本伊藤神武对海水臭氧处理的研究表明，海水中的各种细菌都可以被臭氧消灭，达到99.9%。臭氧与生物滤池结合，出水溶解氧含量高，可提高养殖密度。

三。电化学处理。

结果表明，当输入电流大于2年时，水中溶解性亚硝酸盐和氨氮的去除时间和能耗均呈下降趋势。当输入电流大于2年时，对输入电流和电导率的去除影响不大，而pH值对亚硝酸盐的去除影响不大。在酸性条件下，对亚硝酸盐去除影响不大，对氨氮去除影响不大。

第四，生物加工技术。

生物处理水产养殖废水是典型的稳定化处理法，主要包括活性污泥法和生物膜法。

目前，处理溶解污染物可以通过微生物的吸收和代谢来降解。饲养过程中的饲料和生物肥料主要是碳水化合物、蛋白质、脂肪等。含有碳、氮、磷等元素，具有良好的生化降解能力。生物处理技术可以有效处理工厂化水产养殖废水处理，其中生物菌种的有效性和固定生长方式是决定处理效果的两个重要方面。

4.1活性污泥法。

生物污泥法处理系统是/[K30/]生物处理技术的重要组成部分。它是由良好的微生物和它们吸附附着的有机和无机物质组成的。它具有吸附和分解水中有机污染物的能力和生化氧化活性。水产养殖循环水采用传统的活性污泥法，如氧化沟间歇式活性污泥法、AB法等。采用活性污泥法如Meske处理处理水产养殖循环水。结果表明，NH4+-N含量达不到回用要求，采用类似SBR的运行方式如Umbl对养殖循环水进行好氧厌氧处理。结果表明，当盐度不太高时，采用SBR法脱氮处理，效果较好。

4.2生物膜法。

由于微生物种类繁多，生物膜法主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化装置、生物流化床等技术，可用于养殖废水的闭路循环。选择能在海水环境中快速繁殖和繁殖的高效生物菌群是实现工业废水处理高效化的关键。对国内外光合细菌、生物修复细菌、硝化细菌在水产养殖废水处理中的应用进行了深入研究[9]。由于固定化微生物密度高、活性强、反应速度快，与常规微生物生物膜处理技术相比，对氨氮和部分难降解有机物具有明显的去除效果[10]，因此该技术有望成为海水养殖废水中重要的生化处理技术。

生物过滤器

鱼塘中配置的生物滤池可分为平流型、上流式和下流式。生物滤池运行的关键环节是生物膜的形成。如果滤料表面不能形成生物膜，生物滤池中就没有处理 污水。挂膜法，从微生物学的角度来说，就是接种的方法，可以使微生物吸附在滤料表面。填料是生物滤池的载体。填料主要包括砾石、石块、焦炭、煤渣、塑料蜂窝和各种人造制品。生物过滤器可连续使用，无需更换过滤材料。填料的选择在生物滤池的设计中也很重要。填料的结构和表面积有利于生物膜的生长和有机悬浮颗粒的捕集。采用沉淀池→生物滤池→二沉池→生物滤池工艺和混合纤维填料，规模化集约化养殖水体处理后可循环使用。比如Sachir(曝气池)、机械过滤器、紫外线消毒池、水下生物过滤器(脱氮池)、鱼塘等都可以循环使用。处理效果不错。曝气生物滤池以沸石为滤料，田文华等人研究了处理废水的效果。

4.2.2生物转盘。

生物转盘由一系列固定在轴上的圆盘组成，圆盘之间由两个圆盘隔开，其中一半放在水中，另一半暴露在水中。水和空气中的微生物附着在盘的表面形成生物膜。旋转时，浸没在水中的膜暴露在水面，膜上的水由于自身重量沿生物膜表面向下流动，空气中的氧气随着旋转膜的旋转通过吸附、混合、扩散、渗透被带到水中，增加了水中的溶解氧，净化了水质。

生物转子。

生物圈是生物圈的一个变种，从20世纪70年代中期开始发展，在丹麦和德国发展很快。丹麦开发了单鼓式，德国开发了多鼓式，其中填充物包括塑料球、塑料环、波纹盘等。一些生物还在转鼓外有收集装置，以增加水中的溶解氧。其三种典型的生物鼓形式如下:(1)外壳结构为硬质聚乙烯塑料，内部为聚氯乙烯波纹圆盘，鼓由16个小鼓组成；(2)外壳为钢制，圆柱体固定在轴上，带有硬质聚乙烯波纹的圆盘表面为多边形；(3)生物转鼓的桶周围有一个小容器。当滚筒向上旋转时，小容器就装满了水。当它向下旋转时，水被洒到一个空的塑料球形容器中，充满空气，进入水中。净化水的体积是生物转鼓体积的15-25倍。

4.2.4生物流化床。

Biologicalfluidizedbeds(简称BFBS)是一种生物膜工艺，用于处理污水二级处理(有机氧化、部分硝化)、/[K31/]有机废水和反硝化。采用好氧硝化滴滤和低氧反硝化流化床相结合的反应器，将表面富含硝酸盐的溶解性有机物悬浮起来，送入硫化床。处理效果不错。在水产养殖水循环中，朱厄尔等人利用膨胀床中的硝化和反硝化作用。

4.3.自然生物的水产养殖技术处理

具有自然生物处理的养殖水体主要包括湿地、稳定塘和土地处理系统等。它的优点是含氮磷的处理水体可以达到更彻底的处理效果。非集约化养殖的自然水域是典型的湿地系统，具有良好的自净能力。只要适当利用和加强其自净能力，就会产生良好的环境和经济效应。鱼塘水生生态系统本身具有很强的净化污染物的能力。在处理养殖水体中，可以充分利用鱼塘净化污染物的能力来净化污水。

5.水产养殖废水的循环利用工艺流程

水处理装置有很多种，结构不同，不同工艺流程。下面有几个典型的流程设备。鱼塘排水→集水塘→氧化塘→沉淀池→增温增氧塘→鱼塘回用。工艺流程中的氧化塘为生物转鼓；鱼塘排水→沉淀池→升流式生物滤池→水塔增氧→加热消毒→鱼塘回用可去除99%的氨氮，淡水与回用水比例为1/9。鱼塘排水→增氧→升流式石灰石过滤器→沉淀池→增氧→回用，其中淡水与循环水比例为1/5；鱼塘排水→上流式砾石过滤器→下流式砾石过滤器→暖池→回用；鱼塘排水→集水池→上流式沸石过滤器→下流式沸石过滤器→淡水补充、温度调节→鱼塘回用。根据生态设计和水产养殖环境工程技术的基本原理，刘长发等人[17]认为以水产养殖系统的零污水环境排放为目标，可以对水产养殖系统进行生态工程和生态工艺设计，可以开发出典型的零污水工业复合水产养殖系统。

6.摘要

随着世界水资源的日益短缺和环境污染，未来各国将采用封闭式循环水养殖。其中，水产养殖废水的综合利用和无害化排放技术具有极大的研发价值和广阔的应用前景。海水工厂化养殖废水中污染物的多样性决定了处理工艺的复杂性。因此，海水工厂化养殖废水处理工艺设计时，应坚持高效、经济的原则，满足处理后的水质要求，将物理、化学、生物处理技术有机结合，可以达到更好的处理。

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