水產養殖廢水污染處理技術研究2.1我國水產養殖的現狀近20年來，我國水產養殖業得到了快速開展，漁業結構已經從以前捕撈為主轉向以養殖為主，水產養殖產量平均年遞增率為16%，養殖在漁業總產量重的比重由1980年的30%提高到目前的60%以上，成為世界上唯一養殖產量超過捕撈產量的漁業大國。2.2現有水產養殖廢水治理技術原理隨著集約化水產養殖的開展，單一的或幾種水處理技術的簡單結合不再適應水產養殖廢水處理的需要。健康養殖的理念已經在水產養殖業提倡多年，但一直缺乏簡單易可行的技術支持，使健康養殖始終停留于概念。現有的養殖廢水處理技術其原理主要有以下幾種。2.2.1物理方法根據水體及水體中污染物的理化性質，采用機械方法凈化水質，如過濾、沉淀等，這些方法原理簡單，應用普遍，許多養殖戶自覺或無意識中已經使用。(1)沉淀水中懸浮物質過多可使水體混濁度和黏滯性增大，影響水產動物特別是其幼體階段的正常生長發育。故養殖用水必須進行沉淀處理。養殖戶應根據自身情況配備沉淀池。〔2〕換水換水操作簡單、效果較好，在生產實踐中廣泛應用。但是采取換水方法調控水質不符合當今節約用水的要求，并且目前養殖生產中換出的水常常不經過處理就直接排放到外界環境中，加劇了環境污染，不予提倡，而且直接加換外界水，必須對外界水質進行分析、了解。〔3〕曝氣主要是增加水中溶氧量，去除水中有害氣體，以到達改善水質的目的，常用手段是使用增氧機，增氧機能使池塘水體上下水層對流，增加水中的溶氧量，使水中的有毒氣體氧化或溢出，打破水體分層，起到改善水質的作用，建議晴天中午開機1到2小時。〔4〕吸附使用多孔固相物質〔如活性炭、硅膠、沸石〕作為吸附劑來到達凈化水目的。〔5〕過濾過濾式養殖用水和廢水處理中比擬經濟有效的方法之一，使水通過具有孔隙的粒狀濾層〔如石英砂等〕，使微量殘留的懸浮物質〔如膠體絮狀物、藻類、細菌等〕被截留，從而使水獲得澄清。它既可以作為養殖用水的預處理，也可以作為養殖用水的最終處理，如工廠化育苗循環用水的處理等。生產上往往用篩網對水進行過濾，網目的大小根據需要而定，還有砂過濾、膜過濾、纖維過濾等。〔6〕泡沫別離向水中通氣，水中的外表活性物質被微小的氣泡吸附，浮于水面形成泡沫，通過收集并去除泡沫到達水質凈化的目的。〔7〕紫外線照射利用紫外線〔波長200—400nm〕對養殖用水進行消毒，殺滅水中致病微生物。該技術早在20世紀60年代就應用于水處理。但由于耗電、透光強度、紫外線光管壽命和設施等原因，無法在生產上推廣應用。近年來，紫外線水處理技術在國際上有了突破性進展，解決了上述問題，已成為大規模用于水消毒的新一代技術。新一代紫外線水消毒設施，具有高效率、高強度、高壽命等特點，在我國特種水產育苗用水的處理方面已初見成效。〔8〕磁別離法利用電磁原理對水體中的重金屬離子等污染物進行電磁別離，是較新穎的水處理方法，目前尚未普及應用。2.2.2化學方法養殖用水的化學處理時利用化學作用，也除去水中的污染物。通常加化學藥劑，促使污染物混凝、沉淀、氧化復原、絡合。養殖用水的化學處理主要有以下幾種。〔1〕凝絮使用一些化學試劑，使水中微小顆粒及膠體凝聚成較大絮凝體，加速沉淀，凈化水質。通常凝絮劑對海水的處理效果較差。常用凝絮劑有以下幾種：=1\*GB3①鋁鹽常用種類有硫酸鋁、堿式氯化鋁等。=2\*GB3②明礬明礬中的鋁離子具有很強的凝聚能力，對降低水中渾濁度效果很好，在水產養殖特別是池塘水產養殖用水的凈化處理應用普遍。=3\*GB3③鐵鹽常用種類有氯化鐵和磷酸鐵，但他們不如鋁鹽類凝聚劑應用廣泛。=4\*GB3④農用石膏主要成分為硫酸鈣，可增加鈣硬度，致使產生碳酸鈣沉淀，對降低渾濁度有一定效果。=5\*GB3⑤有機高分子凝絮劑這類凝絮劑國外使用較多，主要為縮合烯酰胺類有機化合物。〔2〕中和改變水體過高或過低的pH值。常用生石灰等調節水體的pH值，使水呈中性或弱堿性，還能增加水中的鈣含量，改進水質，殺滅病原體。新砌的水泥池往往水中pH值過高，不利于水產動物的生長，常用草酸、醋酸、稀鹽酸等弱酸中合處理。〔3〕絡合最常用的是EDTA-Na2,可去除水體中含量過高的重金屬離子。對于一些重金敏感的魚、蝦等，其苗種培育用水必須經EDTA-Na2預處理前方可使用。〔4〕化學消毒應用化學消毒劑與水中有毒物質發生氧化復原反響，降低或消除其毒性，殺滅有害微生物。=1\*GB3①鹵素制劑主要是含氯類消毒劑，其實質是產生次氯酸和次氯酸根離子，與水中有害物質發生氧化復原反響。常用的種類有二氧化氯、漂白粉、二氯異氰尿酸鈉等，還有二溴海因、碘制劑等。=2\*GB3②臭氧它能破壞和分解細菌的細胞膜，迅速擴散透入細胞內部，氧化破壞或分解細胞內酶而迅速使病原菌致死。目前也有專門用于水產養殖便攜式臭氧發生器，較為經濟適用。=3\*GB3③高錳酸鉀高錳酸鉀是一種強氧化劑，在酸性、中性以及堿性水環境中均有極強的氧化性，生產上不僅可以用作殺菌消毒劑，也是一種良好的脫色除臭劑，但其質量分數過高也會對水產動物產生毒害作用，因此使用時必須控制好劑量。=4\*GB3④過氧化氫又稱雙氧水，為無色、無臭、透明的液體，其氧化性較強，能迅速破壞微生物及原生動物的蛋白質活性而起到滅菌作用，已在蝦病防治等方面取得了較好的效果。=5\*GB3⑤其它化學消毒劑如季銨鹽等。2.2.3生物方法自然界存在大量以有機物為食物的微生物。它們具有將有機物氧化分解成無機物的巨大能力。養殖用水和廢水的生物處理就是利用微生物這種能力來處理水中的有機物，因此必須為微生物在水中創造一個良好的生活環境，使微生物在這個環境中將水中的有機污染物氧化分解，從而使水得到凈化。光合細菌〔PSB〕光合細菌是一群也光作為能源，以二氧化碳或小分子有機物作為碳源，以硫化氫等作為供氫體，完全自養性或光能異養性微生物。光合細菌能除去水體中的小分子有機物，降低水中的氨氮、硫化氫等的含量，減少COD,穩定及增加水中的溶氧量，促進水體的物質循環利用。光合細菌還能產生一些化學物質，可以顯著抑制某些致病菌的生長，預防疾病發生。此外，光合細菌自身營養豐富，大的細菌可以被魚類攝食，作為飼料添加劑可以提高飼料的轉化率，增強水產動物的抗逆性。〔2〕復合微生物制劑將多種非致病性有益微生物如酵母菌、芽孢桿菌、放線菌等制成多菌株復合產品，可發揮不同菌種的不同功能，起到協同作用，克服單一品種適應性差、應用面狹窄的缺乏。〔3〕生物膜利用微生物群體附著在固體填料外表所形成的生物膜處理養殖用水。〔4〕活性污泥在水體中接種一些有益微生物，形成外表積較大的菌膠團，可以大量凝聚和吸附廢水中的懸浮膠體，溶解污染物質，并將物質攝入細胞內作為營養，同化菌體成分，這種菌膠團稱為活性污泥。〔5〕水生植物水生植物能夠通過光合作用，有效吸收利用水中的二氧化碳等物質，起到水質凈化的作用。常用的水生植物有藻類、水葫蘆、水花生、鳳眼蓮、大米草等。關于生物處理法，按處理條件和處理設施不同，可區分如下：好氧生物處理：天然條件〔水體自然凈化——氧化塘、天然水體；土壤凈化——污水灌溉〕；人工條件〔生物膜法——包括生物過濾池、生物轉盤、生物接觸氧化；活性污泥法——曝氣池〕厭氧生物處理：天然條件(天然水體、池塘底泥分解；高溫堆肥、漚肥)人工條件〔消化池、雙層沉淀池；化糞池〕目前水產養殖業中廢水處理常用方法見表2-1表2-1水產養殖廢水處理常用方法分類與比擬方法類型處理方法處理目的優缺點物理法柵欄、篩網、沉淀過濾、氣浮去除野雜魚類、害蟲生物大顆粒浮游物漂浮物去除小粒徑塊狀物、懸浮物及膠體物質優點：工藝簡單、費用低廉缺點：只用于水質預處理和初級處理化學法中和法混凝法調整PH，屬預處理去除懸浮物、膠體物質及色度優點：占地面積小，處理時間短，處理后的水質好缺點：費用較大生物法好氧生物處理、生物膜法、活性污泥法；厭氧生物處理、消化池法、化糞池法；水生物處理、藻類、水草法、氧化塘法去除溶解性污染物，BOD5去除率達85%--95%可處理高度污染物的廢水和帶有某些重金屬物的廢水脫氮、脫碳脫磷優點：利用微生物使溶解性有機物轉化為無害的物質，并可大大降低其濃度。而且耐沖擊，負荷有機物的能力較強。缺點：占地面積較大，微生物、藻類、水生維管束植物均需要培養，處理時間長，并需要處理老化物質2.2.4綜合處理方法綜合利用物理、化學及生物原理的水處理方法是養殖水處理技術開展的方向。集約化封閉式循環水養殖系統及應用生態學原理設計的綜合養殖模式正日益受到人們重視和歡送。〔1〕集約化封閉式循環水養殖系統這類養殖模式屬于“設施漁業”的范疇，其關鍵問題是水質凈化處理，目前西方一些國家有所應用，我國也正在開展中。〔2〕生態型綜合養殖模式人工生態調控是一種新型的廢水處理工藝，整個養殖系統大致由蓄水池、養殖池、沉淀池、生物凈化池形成一個獨特的土壤—植物—微生物生態系統。在充分發揮自然凈化的同時，將多品種互補生物、凈化研制技術和濕地凈化技術及處理凈化技術等四種技術科學有機的組合在一起，成為一個高效的凈化系統，使養殖污水處理后循環利用。〔3〕生物包法“生物包”是一種認為構建的以微生物和植物為凈化根底，物理凈化、化學凈化相結合的高效環境〔水環境和空氣環境〕處理系統。生物包包括兩大局部：空氣和水質凈化系統。空氣凈化系統包括塑料大棚、花卉和水生植物。水質凈化系統包括生物過濾池+人為接種微生物和移植植物。圖2—1生物包結構示意圖經過生物包處理水中的NH3-N、COD含量明顯下降，加菌初期，日