水產(chǎn)養殖廢水處理技術(shù)

1.水產(chǎn)養殖廢水污染物。

水產(chǎn)養殖水中的污染物主要有：有機物、氨氮、亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷等。其特點(diǎn)主要有：水量大、污染物種類(lèi)少、含量變化小，污染物主要為有機物、氮、磷等營(yíng)養鹽，大部分水產(chǎn)養殖廢水屬于微污染水，污染負荷相對較低，處理相對容易，部分水產(chǎn)養殖廢水甚至不需要物理化學(xué)處理，直接生物處理可滿(mǎn)足排放要求。

1.1有機物。

水環(huán)境中有機物含量過(guò)高，容易導致水質(zhì)惡化，有機物分解時(shí)會(huì )大大消耗溶解氧。水產(chǎn)養殖廢水的有機物主要來(lái)自魚(yú)、蝦、蟹等未使用的殘餌和養殖水產(chǎn)品的排泄物。

1.2氮。

氨氮:當水中TN濃度超過(guò)0.5mg/L時(shí)，對魚(yú)類(lèi)有毒。水中的氨氮包括非離子氨氮(NH3-N)和離子氨氮(NH4+-N)，其中NH3-N毒性強，濃度在0.02-0.05mg/L之間時(shí)，會(huì )降低水產(chǎn)品的免疫力，導致水產(chǎn)品疾病甚至死亡。養殖廢水中的氨氮主要來(lái)自飼料殘餌、水產(chǎn)品排泄物、死亡腐爛的植物和池底沉積物氨化分解形成的物質(zhì)。

硝酸鹽氮：硝酸鹽氮主要包括硝酸鹽和亞硝酸鹽。硝酸鹽對水生生物的毒性較小，亞硝酸鹽對水生生物的危害很大，因為亞硝酸鹽會(huì )將亞鐵血紅蛋白氧化成高鐵血紅蛋白，不能正常運輸，導致缺氧。

亞硝酸鹽是硝化菌分解氨化養殖水體中的餌料和糞便，是養殖污水中污染物的中間產(chǎn)物，非常不穩定。

硝酸鹽是氮有機化合物的最終產(chǎn)物。在有氧條件下，亞硝酸鹽可氧化成硝酸鹽。在無(wú)氧條件下，硝酸鹽可在微生物的作用下轉化為亞硝酸鹽。

1.3磷。

飼料中的磷含量很高，但養殖水產(chǎn)品只能吸收一小部分，約17.4%。大部分磷排放到附近水域，導致富營(yíng)養化。水中的磷主要來(lái)自飼料殘餌。磷是魚(yú)鱗和骨骼必需的營(yíng)養物質(zhì)。

1.4總懸浮顆粒物。

TSS包括直徑在1~100μm之間的非沉淀懸浮物和直徑大于100μm的懸浮物。TSS會(huì )對魚(yú)類(lèi)產(chǎn)生毒性，導致魚(yú)類(lèi)生長(cháng)緩慢甚至死亡?？倯腋☆w粒物(TSS)也來(lái)自殘餌和水產(chǎn)品的排泄物。

2.水產(chǎn)養殖廢水理化處理方法。

2.1物理法。

在水產(chǎn)養殖廢水的物理處理中，最常用的是機械過(guò)濾和泡沫分離技術(shù)，兩者都用于廢水的初步處理。

機械過(guò)濾原理是阻隔吸附，屬于最基本的污水處理方法。水產(chǎn)養殖廢水中的殘余餌料和水產(chǎn)品排泄物大多以懸浮顆粒的形式存在，物理過(guò)濾技術(shù)是最方便有效的方法。在水產(chǎn)養殖廢水處理中，機械過(guò)濾器過(guò)濾效果好，也是目前應用廣泛的過(guò)濾器；砂濾池也能更好地去除大顆粒的養殖殘余餌料和糞便，常用于循環(huán)水產(chǎn)養殖場(chǎng)。但機械過(guò)濾對COD.BOD.N和P的去除效果不好。

泡沫分離技術(shù)也經(jīng)常用于水產(chǎn)養殖廢水的初步處理，通過(guò)空氣進(jìn)入養殖廢水，形成微小的氣泡。廢水中的一些表面活性污染物會(huì )被微小的氣泡吸附，并隨氣泡一起漂浮形成泡沫。分離泡沫可以去除這部分溶解和懸浮污染物。由于泡沫分離技術(shù)不僅能去除有毒有害污染物，還能為養殖水體提供必要的溶解氧，有效維護養殖水體的水環(huán)境，促進(jìn)養殖水產(chǎn)品的生長(cháng)發(fā)育。

2.2化學(xué)法。

養殖廢水處理的化學(xué)方法通常是化學(xué)氧化，常用的氧化劑有臭氧、過(guò)氧化氫、二氧化氯、液氯等。氧化劑具有氧化分解難生物降解溶解有機物的作用，是養殖廢水深度處理的主要手段。

臭氧具有很強的氧化性，其原理是水中分解的中間物質(zhì)經(jīng)基自由基(-OH)能分解生物降解的溶解有機物，難以被一般氧化劑氧化。臭氧處理廢水不僅能增加水中的溶解氧，增加養殖水體的含氧量，還能迅速消除細菌、病毒、氨等有毒有害成分，從而凈化養殖廢水，改善養殖水體。據相關(guān)數據記載，臭氧在魚(yú)蝦養殖廢水處理中具有良好的實(shí)際應用效果。此外，臭氧能迅速降低養殖廢水的COD，增加溶解氧含量，大大降低水中NH3-N和亞硝氮的濃度，但消耗的臭氧量也相對較大。

一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)氧化雖然具有處理效率高的優(yōu)點(diǎn)，但需要特定的儀器設備，成本高，試劑過(guò)量，容易造成二次污染。目前，臭氧氧化技術(shù)已廣泛應用于美國、歐洲和亞洲日本的海水養殖循環(huán)水處理。

2.3理化法。

物理化學(xué)法相結合的綜合方法是廢水處理的主要方法之一，如化學(xué)沉淀法，通過(guò)添加化學(xué)絮凝劑，然后沉淀，去除廢水中的顆粒物和無(wú)機物。

近年來(lái)，許多研究人員對臭氧氧化和膜結合技術(shù)產(chǎn)生了濃厚的興趣。Zhu等人發(fā)現，在陶瓷微濾膜前使用臭氧進(jìn)行初級處理，不僅可以提高污染物的去除率，而且在緩解膜污染方面發(fā)揮著(zhù)非常重要的作用；Schlichter等人將臭氧與地表水混合，進(jìn)入膜組件，可以提高有機物的降解率，也可以緩解膜污染；Choi等人通過(guò)膜與臭氧結合的試驗研究證明，在臭氧存在的情況下，膜的通量將保持在穩定值，并能很好地降解污染物。將膜分離技術(shù)與先進(jìn)的氧化技術(shù)結合在廢水深度處理過(guò)程中，不僅可以利用膜截留濃縮廢水中的有毒有害物質(zhì)，還可以利用先進(jìn)氧化技術(shù)中的氧化劑降解膜截留的污染物。這樣，耦合技術(shù)一方面解決了膜分離中濃縮水的二次污染問(wèn)題，緩解了膜污染問(wèn)題，另一方面提高了先進(jìn)氧化技術(shù)中氧化劑與污染物接觸的概率，提高了氧化基團的利用效率。目前，許多學(xué)者正在研究該技術(shù)，這是未來(lái)污水處理的主要發(fā)展方向之一。

3.養殖廢水生物處理法。

與BOD.N.P去除效率低、化學(xué)成本高、易造成二次污染相比，以生物為核心的技術(shù)不僅能有效去除養殖廢水中的污染物，而且不會(huì )對環(huán)境造成二次污染。目前，該方法已廣泛應用于水產(chǎn)養殖廢水處理等污水處理中。

采用生物法處理養殖廢水，主要利用藻類(lèi)和微生物吸收降解養殖廢水中的有機物和N.P。

3.1生物法。

3.1.1藻類(lèi)治理法。

(1)大型海藻養殖廢水的處理。

大型藻類(lèi)可以通過(guò)光合作用吸收固定水中的有機物。N.P等營(yíng)養物質(zhì)，同時(shí)向水中釋放氧氣。它們具有生命周期長(cháng)、生長(cháng)快的特點(diǎn)，是海域重要的初級生產(chǎn)者。在福建、廣東、江蘇、山東、浙江沿海進(jìn)行的龍須菜栽培試驗表明，龍須菜可以在海水中生長(cháng)20-800倍。楊玉峰分析了江果組織N.P的含量，發(fā)現江果含有0.25%的N和0.03%的P，即每種養殖收獲1噸江果，相當于從水中轉移2.5公斤的N和0.03公斤的P。由此可見(jiàn)，大型海藻對減輕水體營(yíng)養負荷的作用非常明顯。

（2）微藻養殖廢水的處理。

由于微藻必須吸收水中的N.P等營(yíng)養鹽，對養殖廢水有一定的處理作用，已報道了微藻對污水處理效果的研究。

吳培儒研究了微藻處理水產(chǎn)養殖廢水中N.P的可行性。通過(guò)實(shí)驗培養分析，微藻適用于處理水產(chǎn)養殖中的N.P。王立英研究了微藻對紅鰭東方餛飩養殖廢水的凈化效果。小球藻、螺旋藻、杜氏鹽藻對紅鰭東方餛飩養殖廢水有一定的凈化效果，其中小球藻凈化效果最好。