水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的研究進展及發(fā)展趨勢

阿明

隨著人們對水產(chǎn)質(zhì)量安全要求的不斷提高、對水產(chǎn)來源規(guī)范性的持續(xù)關(guān)注，水產(chǎn)養(yǎng)殖中的一些問題逐漸開始暴露出來，如養(yǎng)殖品種退化、養(yǎng)殖密度過高、任意排放污水與廢水等問題對養(yǎng)殖水域水環(huán)境造成了嚴(yán)重影響，也破壞了區(qū)域生態(tài)平衡。因此，對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。本文以水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)為主要內(nèi)容，從物理、化學(xué)、生物等三個方面討論了水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的研究進展，并對其發(fā)展趨勢做了相應(yīng)的分析。

1水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究進展

1.1物理處理技術(shù)的研究進展

1.1.1過濾技術(shù)

物理處理技術(shù)主要包括過濾、分離、中和、沉淀、吸附等，其作用在于去除養(yǎng)殖廢水中大顆粒懸浮物及部分COD。國內(nèi)外大量實驗研究表明，在實際過濾中，借助機械過濾器處理廢水效果較好;借助砂濾器清除懸浮物效果很好，卻不能有效處理廢水中的氮、磷元素;借助生物過濾器可有效處理廢水中的氮元素，特別是去除生物糞便、殘餌效果顯著。使用砂濾床進行廢水處理過程中，在控制水力負(fù)荷參數(shù)3.5的情況下，去除了廢水中超過九成的磷元素。由此可以得出結(jié)論，要保證過濾處理效果，可在清除懸浮物使用砂濾器;清除水中氮元素時使用生物過濾器;清除磷元素時使用砂濾床。

1.1.2泡沫分離技術(shù)

所謂泡沫分離技術(shù)，就是一種在水中通入氣體形成的氣泡吸附、濃縮水面表面活性物或疏水性質(zhì)的微小懸浮物，通過上浮形成的泡沫將水體中溶解性物質(zhì)及懸浮物去除的物理處理技術(shù)。泡沫分離技術(shù)具有避免有毒物質(zhì)積累、為水體提供溶解氧的作用。研究表明，在19世紀(jì)末期，泡沫分離技術(shù)開始被應(yīng)用到了水處理當(dāng)中。我國在初期并沒有將其應(yīng)用于養(yǎng)殖廢水處理，而是用在了石油化工廢水處理方面。直到上世紀(jì)70年代，泡沫技術(shù)被用在了造紙、食品加工等行業(yè)的廢水處理當(dāng)中。后來經(jīng)對水產(chǎn)養(yǎng)殖中泡沫分離技術(shù)做深入研究，研究內(nèi)容主要為泡沫濃縮特征、懸浮固體與揮發(fā)性固體和氮元素的關(guān)系，并使用數(shù)學(xué)語言描述了影響處理速率的多種影響因素，最后得出關(guān)鍵性因素為廢水中有機物的濃度。

1.2化學(xué)處理技術(shù)的研究進展

所謂化學(xué)處理技術(shù)，指的就是以化學(xué)物品與污染物生成化學(xué)反應(yīng)，從而將污染物分解、轉(zhuǎn)化成無毒、無害的物質(zhì)，或以化學(xué)物品抑制污染物的產(chǎn)生為主要內(nèi)容的處理技術(shù)。在早期廢水處理中，人們使用漂白粉等作為水質(zhì)改良劑。不可否認(rèn)的是，這在一定程度上能夠改善水質(zhì)。但是，人們逐漸發(fā)現(xiàn)這不僅會產(chǎn)生二次環(huán)境污染，也會危害到人體機能。因此，當(dāng)前已禁止使用漂白粉等進行廢水處理?，F(xiàn)階段，國內(nèi)外使用頻次較高的化學(xué)手段為臭氧處理技術(shù)。臭氧不僅可以去除部分有毒物質(zhì)，殺菌效果也很好，還可以抑制魚類病原微生物、氧化有機物、氮元素以及其他部分有害物質(zhì)的產(chǎn)生，并且能夠減少養(yǎng)殖廢水中懸浮物與COD的含量。后期通過使用臭氧處理海水，得出臭氧可殺死海水中近百分之百的細(xì)菌。臭氧中含有氧原子，因此，使用臭氧廢水，并不會減少水中溶解氧的含量，相反，用臭氧處理后的水中溶解氧含量恰好滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖的要求。但是，實際上使用臭氧時還需把控住“度”，稍不注意就會產(chǎn)生毒性問題。由于毒性問題與水中殘余臭氧濃度有關(guān)，所以可采用活性炭、鼓風(fēng)曝氣等方法對其進行去除。

1.3生物過濾技術(shù)的研究進展

1.3.1植物過濾

生物過濾技術(shù)主要包括植物過濾、微生物過濾以及動物過濾。所謂植物過濾，簡單來講就是使用藻類等植物吸收、分解或者轉(zhuǎn)移水體污染物，從而達(dá)到控制養(yǎng)殖水體污染的養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)。由于藻類生長需要大量的氮、磷元素，而養(yǎng)殖廢水中氮、磷元素含量較高，所以這些藻類會快速吸收廢水中的氮、磷元素。在被收獲之后，廢水中的氮、磷元素就被從水中轉(zhuǎn)移了出來，從而實現(xiàn)對水體中富營養(yǎng)因子的有效減少。通過藻類廢水處理，得出孔石莼不僅可去除水體中營養(yǎng)鹽，且本身還具有營養(yǎng)價值;通過研究龍須菜廢水處理，得出一定溶解氮、磷濃度內(nèi)，可用龍須菜進行大規(guī)模廢水處理。當(dāng)前，微藻處理技術(shù)也得到了發(fā)展。

1.3.2微生物過濾

微生物過濾的原理來源于土壤自凈，其主要應(yīng)用于原位修復(fù)，可處理底泥有機污染與富營養(yǎng)化問題。通過研究有益微生物改善養(yǎng)殖生態(tài)以及微生物分解對底泥和魚類的促生長效應(yīng)，得出微生物可在三十天左右的時間能分解魚池池底四厘米左右的污染底質(zhì)。還有的研究表明，菌類微生物可降低水體中的COD含量、氮元素濃度以及底質(zhì)硫化物。而且，微生物處理也不會對水產(chǎn)造成致病作用。

2水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢

物理技術(shù)、化學(xué)技術(shù)以及生物技術(shù)等都對處理養(yǎng)殖廢水有較為各自的優(yōu)勢，但是總的來看，物理技術(shù)操作量太大，且清理不同的污染物也要使用不同的設(shè)備，不能在保證廢水處理效率的同時保證經(jīng)濟效益;化學(xué)技術(shù)對操作要求過高，會很有可能會對養(yǎng)殖環(huán)境及水產(chǎn)造成一定的影響;而生物技術(shù)不僅兼并了物理與化學(xué)技術(shù)的優(yōu)勢，也能夠彌補物理與化學(xué)技術(shù)的不足。因此，研究與應(yīng)用生物技術(shù)應(yīng)當(dāng)是水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的發(fā)展趨勢。

綜上，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)包括物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)以及生物過濾技術(shù)等。而物理處理技術(shù)中效果較好的為機械過濾技術(shù)與泡沫分離技術(shù);化學(xué)處理技術(shù)主要依賴于各種化學(xué)物品;植物過濾、微生物過濾以及動物過濾共同構(gòu)成生物處理技術(shù)。當(dāng)前，國內(nèi)外對水廠養(yǎng)殖物理廢水處理技術(shù)與化學(xué)廢水處理技術(shù)的研究相對較多。就生物過濾技術(shù)而言，與國內(nèi)相比，國外的研究更加深入，而國內(nèi)的研究尚處于起步階段。而與物理和化學(xué)技術(shù)相比，生物過濾技術(shù)有較為明顯的優(yōu)勢，如不會對環(huán)境造成嚴(yán)重污染、保持生態(tài)系統(tǒng)穩(wěn)定、促進生態(tài)自動調(diào)節(jié)等。這既符合我國綠色發(fā)展理念，也滿足我國生態(tài)文明建設(shè)的實際需求。因此，生物過濾技術(shù)是水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究與發(fā)展的必然趨勢。

（作者單位：666200云南省西雙版納州勐海縣水產(chǎn)技術(shù)推廣站）