摘要:针对水产养殖尾水处理技术展开研究,先阐述了水产养殖尾水特点,然后重点提出了几点水产养殖尾水处理技术,主要包括物理方法、化学方法、生物方法以及生态方法,旨在将尾水处理技术的应用价值发挥出来,不断提高水产养殖水平,确保环境和食品安全问题得到顺利解决和处理。
关键词:水产养殖;尾水处理技术;研究进展
在农业发展过程中,水产养殖发挥着重要作用,其发展速度极其迅猛,尤其在发展中国家比较常见。一般来说,在养殖方式中,投喂合成饵料得到了广泛应用。在饵料中,氮磷被鱼类同化的概率分别为9.1%和17.4%,而其残留和鱼类排泄物,极容易加剧水体污染现象的出现。对于诸多鱼类,在水体中溶氧量在3mg/g以下,非离子氨氮在25μg/L以上时,将会对鱼类生命健康造成严重影响。在养殖中,多种化学品的使用,也会对野生种群的生存形成干扰,威胁到水体生物的多样性,而且在环境污染的影响下,也不利于水产养殖业的健康发展,其病害问题会越来越严重,从而不利于提高水产品质量。由此可以看出,要想促进水产养殖业健康发展和进步,必须要对水产养殖水质的改善问题予以高度重视,加强养殖废水的净化和回用,为渔业提供更为广阔的发展空间。现阶段,物理、化学、生态等方法,在水产养殖废水处理技术中比较常见。
1水产养殖尾水特点
在水产养殖尾水中,氨氮、亚硝酸盐、有机物等污染物非常常见。在水生动物的排泄方面,氨氮的作用突出,极容易恶化水体,并且对水养殖动物的生命健康造成影响,其毒性不容忽视。通常来说,亚硝酸盐的毒性较强,一旦存在于鱼和虾血液中,亚铁血红蛋白出现被氧化的概率较高,形成高铁亚铁血红蛋白,其无法对氧气进行运载,不利于血液载氧能力的提升,导致组织缺氧现象的出现,同时也会影响着水生动物的摄食能力。有机物的产生,主要包括残饵、养殖动物的排泄物分解等。由于有机物含量较高,所以对水体的负面影响程度较高,不利于鱼类的健康生长。所以在养殖尾水处理方面,应提高对营养性成分、溶解有机物、SS(悬浮固体)的高度重视。
2水产养殖尾水处理技术的具体应用
2.1物理方法。首先,过滤。结合相关学者的研究[1]发现:液化基质床生物过滤器,在床的生长方面具有良好的控制效果。每次至少可以去除66%的BOD5,而且还可以对TP予以去除。而对TSS的去除率进行分析,其稳定性不足,所以该技术仅仅在处理容量较高的养殖污水中具有适用性。此外,相关学者[2]在处理养殖废水方面,采用反渗透膜技术,其动力主要以风力为主,研究发现,氮的去除率最高可达为97%。其次,泡沫分离。相关学者[3]在养殖污水处理方面,对泡沫进行了大量应用,研究发现,水力的停留时间应控制在2min左右;气液质量比2∶1为最佳。而针对于淡水养殖废水来说,由于电解质的严—71—重缺失,极容易造成泡沫受限的出现,所以应用效果很难保证。相关学者[4]研究发现:在泡沫净化的影响下,以往细菌密度为22100个/mL,现已经下降到220个/mL,而且该技术对于有机物降解的氧耗也具有很大的帮助。
2.2化学方法。第一,臭氧。相关学者在处理罗氏沼虾育苗废水方面,主要采取臭氧这一方式,发现:在5h,弧菌杀灭率非常高,在l4h后,育苗废水NH3-N下降到0.60mg/L(原为0.75mg/L),COD下降到8.47mg/L(原为10.28mg/L)。相关学者[5]研究报道:通过臭氧技术的应用,养殖比目鱼的成活率高达95%,英国在处理海水养殖鱼类时,对比臭氧处理与未采取臭氧处理,采取臭氧处理的鱼的产量为l54t/hm2、没有采取臭氧处理的鱼的产量为129t/hm2。第二,混凝沉淀。现阶段,铁盐、铝盐、石灰等混凝剂,在养殖废水磷去除方面得到广泛应用,相关学者[6]通过混凝剂投加方法的使用,脱磷效果极其突出,其去除率在70%左右,在投药量比较合适的情况下,最高可至98%。第三,电化学。相关学者[7]通过对电化学法的应用,可以对养殖废水中溶解的硝态氮等进行有效去除。在初始的硝态氮为1mg/L的情况下,要想达到完全去除的目的,仅仅需要4min即可。在质量浓度升至5mg/L的情况下,所需时间在30min以上。由此看出,去除所需时间与起始质量浓度之间有着密切的联系,且属于直线关系;而对于铵态氮进行分析,所需去除的时间可能比较长,当硝态氮去除时间高达30min的情况下,铵态氮去除率仅仅为40%。
2.3生物方法。第一,活性污泥法。相关学者[8]积极采用接近序批式活性污泥法,将其应用于水产养殖排水沟渠中,以此来促进好氧厌氧处理的顺利进行。在1d的循环后,BOD的去除率为98%、TSS的去除率为90%。相关学者通过沉入式膜生物反应器的应用(MBR),以此来处理某流域对虾低位养殖池污水。实验表明,污水的COD值最低为150mg/L,最高为350mg/L,BOD最低为60mg/L,最高为l50mg/L,TSS值均在210mg/L以上,TN、TP最低分别为8mg/L、2mg/L,最高分别为l3mg/L、6mg/L。对实验结果进行分析,接近序批式活性污泥法,在去除TSS、COD、BOD方面发挥着重要作用,具有良好的去除效果;TN和TP去除效果也比较理想,均高于80%。由此看出,MBR在去除养殖池底层水中的有机物等方面具有良好的效果,其适用性突出。第二,生物过滤技术。相关学者在鲍鱼循环水体处理方面,主要对大型海藻、与微生物复合生物过滤技术等进行应用,其净化效果突出,水体中氨氮的去除率为80%,有机物的去除率为40%。同时,在处理系统养殖淡水白鲳时,水产养殖机械-细菌-草综合水具有良好的应用价值,污染物去除率至少为90%。
相关学者【9】通过对复合生物过滤器的应用,其构成要素主要包括大型海藻海带(养殖密度为7.5g/L)、石莼(养殖密度为2g/L)、牡蛎(放养密度为50g/L)等。基于此,氨氮去除率在67%左右,悬浮颗粒物的去除率在82%以上,复合生物滤器对氨氮去除率至少为46%。此外,相关学者通过对生物过滤器的应用,其鼓风升流式的淹没式特点显著,可以有效控制鱼塘的污染物,至少可以降低95%,池塘的溶解氧1L可在5mg左右。相关学者通过对池塘-机械滤池-紫外光消毒-淹没式生物滤池-鱼塘生物过滤器的应用。其中,填料孔隙率往往在30%以上,反冲洗时间为3天,水体处理后,回用价值较高。此外,通过在砂滤床种植植物,如果水力负荷1天为3.5cm,总磷的去除率为93%。第三,生物膜法。相关学者通过对生物滤池的应用,其填料的孔隙率较高,然后紧跟的生物滤池的填料表面积较大,在停留时间为2.5h的情况下,SS的去除率为98.8%,BOD的去除率为80.2%。同时,通过对沉淀池-生物滤池-生物过滤器工艺的应用,混合纤维在填料中比较常见,在养殖水体处理后,通过集约化的广泛应用,可回用价值较大。相关学者在去除鲑鱼养殖废水中,好氧淹没升流式生物滤池比较重要,尤其对于TOC和N的去除,如果填料表面积为141m2/m3(停留时间为4h),磷的去除率为40%,氮完全硝化,TOC1L可以降至12mg。
相关学者在养殖黄鳍鲷时,通过生物转盘的应用,如果该鱼对氨氮的要求在0.5mg/L以下,实验池所消耗的水仅仅为46m3,对比池在养殖期所消耗的水为222m3。相关学者通过反应器的应用,好氧的硝化滴滤和缺氧反硝化硫化床具有良好的结合优势,所以养殖水体的铵态氮、硝态氮的平均含量1L分别在0.51mg、0.05mg左右。此外,在水产养殖水体循环中,由于膨胀床的硝化和反硝化作用显著,在BOD5、SS等处理中发挥着优势,出水氨氮1L为0.5mg。
2.4生态方法。在人工湿地方面,相关学者在处理水产养殖水体过程中,主要采取人工湿地方式,水力负荷1天最低为1.8cm,NH4+—N去除率将近100%,总无机氮最高为98%,磷的去除率最低为32%,最高为71%。太平洋白对虾在循环养殖池中,其体重和存活率和对照池相比,其差异显著,分别为(3.8±1.8g/只,90%)、(2.3±1.5g/只,71%)。同时,通过密切联系和整合复合垂直流人工湿地、池塘养殖,为养殖-湿地生态系统的构建提供了很大的帮助。结合实验了解到,人工湿地对TSS的去除率最高为82.9%,对COD的去除率最高为64.2%,对BOD5的去除率最高为77%,对TP的去除率最低为72.7%,最高为89.1%,对IP的去除率最低为0%,最高为33.3%,对细菌的平均去除率为99.4%,对总大肠菌的去除率为85.9%。此外,在胡子鲇养殖水体处理过程中,垂直流人工湿地得到广泛应用,其基础主要为美人蕉一砾石,其净化处理和回流使用效果明显,研究发现,养殖期间BOD5的去除率为81.77%,COD的去除率为55.55%,净化后水质部分与渔业用水标准相契合,可循环利用价值较高。
3结语
综上所述,在可持续发展理念的影响下,传统养殖方式并不适用,所以要想确保养殖废水处理效果的稳步提升,必须要采取经济性、高效性处理方式。一般来说,物理方法和化学方法得到了广泛应用,虽然可以对污染物的含量进行控制,但是其运行成本较高,对于人工湿地方式来说,在污水生态处理方法中占据着重要地位,其经济性、高效性特点突出,而且密切协调于周边环境。
作者:唐菠 钟高辉 单位:广东环境保护工程职业学院