水产养殖尾水处理技术现状及其开发与应用

(整期优先)网络出版时间:2023-12-14
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水产养殖尾水处理技术现状及其开发与应用

王新毅

西安市长安区水产工作站   

摘要:伴随着社会和经济的持续发展,人民的物质生活水平得到了极大的提高,池塘高密度养殖是水产养殖业的主要形式,但由于传统的养殖模式,会向水中排放大量的残饵和排泄物,造成了水体污染问题日益严峻,因此,如何强化尾水处理和资源化利用,对推动我国水产养殖业的健康发展具有重要意义。

关键词:水产养殖;尾水处理技术;现状;应用

引言

水产养殖的迅速发展,为人们提供了高品质的动物性蛋白质,是解决我国食品安全的重要途径。国是一个水产养殖大国,2019年,全国水产品总产量为6480万吨,其中水产养殖占了5000万吨。由于社会和经济的持续发展,水产养殖业的产量逐年增加,而在这种情况下,水产养殖的规模却在逐渐减少,这说明高密度养殖已经成为社会的主流。这种养殖方法的优点是数量多,经济效益高,但也有一些缺点,那就是采用高密度养殖模式,会使水中的饵料和排泄物增多,这会导致水体受到污染,如果不能对其进行有效的治理,就会影响到水产养殖的健康发展。基于此应加强尾水处理技术的研究,将其运用于高密度水产养殖中,推动水产养殖良性发展。

1.水产养殖尾水现状与特征

水产养殖尾水具有低污染特征,我国《第二次国家污染源普查》数据表明,我国水产养殖尾水占农业总排放量的6%,且以氮磷为主,造成水体富营养化。我国中小规模、粗放型和个体化养殖模式与规模化、集约化养殖模式共存,但因我国国情和渔业历史原因,导致尾水排放零散,且所采用的尾水处理技术也不尽相同,使得该技术的推广和治理变得更加困难。鉴于我国水产养殖规模和种类各异,尾水处理技术各异,需要根据养殖规模和模式选择不同的尾水处理技术,以提高养殖效益,促进水产养殖业的健康发展。

2.水产养殖尾水物理处理技术

2.1.固液分离技术

在众多物理树立技术之中机械过滤是常用的固液分离方式,主要借助物理技术将尾水中大的颗粒运用筛网进行过滤,实现固态物质与液体分析,在此过程中需要运用机械过滤设施微滤机与过滤筛,在运用固液分离方式时,可以根据污染物的粒径与数量进行过滤网选择,运用此方式能够有效去除粒径为60~200微米的污染物颗粒,但是此项污染物处理方法所花费的设备建设与维护费用投入较高。

2.2.泡沫分离技术

针对细小的有机颗粒和可溶性有机物,可以采用泡沫分离法,这种方法主要是利用机械产生气泡,通过气泡将水中细小的有机杂质和溶解性物质携带到表面。由于淡水中电解质浓度较低,导致泡沫分离效率不高,故在海水养殖中应用较多的是泡沫分离技术,该技术对水中微量有机物和可溶性有机物均有较好的治理效果。

3.水产养殖尾水化学处理技术

3.1.絮凝法

主要分为添加剂絮凝剂与电化学絮凝两种方式。第一种絮凝剂主要通过在水体中加入与污染物相反的电性铝盐、铁盐等减少离子之间的排斥,让水体污染物能够凝聚下沉,去除水体中漂浮的污染物,运用絮凝剂进行污染物处理过程中应掌控好絮凝剂的用量,避免用量过大,造成水体再次污染。第二种是电化学絮凝法,运用此方法进行污染物处理时,需要将金属电极作为阳极,在直电流的作用下,将金属电极氧化为阳离子,从而在水中形成羟基络合物或是氢氧化物絮凝剂,在化学反应下发挥絮凝作用。运用电化学法絮凝技术,能够避免二次污染,但是运用此项技术所投入的成本较高,并且在运用中具有一定清理难度,此项污染物处理技术更加适用于电解质浓度较高的海水中。

3.2.氧化法

臭氧属于一种清洁氧化剂,运用臭氧能够实现对水体中氨氮、亚硝酸盐等有害污染物的氧化分解,从而将有机物转化为无机物,能够将水体中有害病毒消灭,在化学反应后产生氧化,到达清洁无污染的效果,但是运用此项技术进行有害物质消除的同时也会将水体中有益的物质一并去除,此项技术杀菌不具选择性。

4.水产养殖尾水生物处理技术

4.1.水生植物法

水产养殖尾水处理中常用的生物处理技术之一为水生植物法,人工湿地和生态浮床这两种生物处理技术十分常见。人工湿地属于一项复杂的多功能生态系统,具有成本低廉,生态效果佳,能够与景观有效结合的多种优势,基于人工湿地的多种处理优势,被广泛运用于水产养殖尾水处理中,在人工湿地建设过程中对于水生植物种类的选择十分关键,需结合水产养殖环境选择适宜种植的水生植物,保证水生植物的成活率,以此发挥良好的人工湿地生态功能,实现尾水处理。生态浮床主要依托生物高分子材料作为床基,在此过程中需要根据水产养殖中尾水处理需求合理选择水生植物进行种植。

4.2.活性污泥法

主要运用悬浮生长的微生物絮团对污染物进行凝聚、氧化、吸附、分解,以此实现污染物去除,运用此项污水处理技术主要由曝气池、沉淀池、污泥回流、剩余污泥排出等不同的程序所构成,此项技术具有极强的污染物处理效果,并且工艺技术十分成熟,在此技术在早期的水循环养殖中就有应用先例,但是此项技术在早期应用中占地面积较大,在不断应用中得到优化,应用面积随之缩减。

5.尾水处理技术的应用与开发策略

5.1.集装箱+生态池塘养殖尾水处理模式

集装箱养殖技术属于一种新型养殖技术,能够改变传统水产养殖空间,有利于水产养殖尾水零排量的实现。主要的方式为在池塘中抽取上层富氧水体,进行集装箱水产养殖,在此过程中将养殖尾水重新排放到池塘中进行生态净化。集装箱内部斜面环流集污,将箱外固液分离后进行过滤,从而将尾水排放到多级生态净化池中,对尾水水质进一步净化。在集装箱尾水处理模式中,分别运用物理过滤与生物净化两种不同的尾水处理方法,首先运用物理处理技术将尾水中的残饵与粪便进行有效过滤,其中的固体污染物,即残饵与废料,可以作为有机肥使用,而过滤的尾水可以用于稻田养殖、鱼菜共生等模式中,有效提升了水资源应用效率。

5.2.工厂化循环水养殖尾水处理模式

在工厂化循环水养殖中水处理系统是关键环节,水处理系统中有多种尾水处理设备,有去除悬浮物和可溶性蛋白的设备:其中的装置为微滤机、过滤筛、三级沉淀池、泡沫分离机等;有机分解和氨氮的设备:其中的装置为生物膜反应器与厌氧生化池等;还有杀菌增氧设施:其中包含的装置为臭氧、曝气设备等。在当前水产养殖工厂中进行尾水处理时,需要将杀菌增氧、生物过滤、机械过滤等不同环节进行串联,运用24小时连续运行模式进行尾水处理,单日的循环次数高达20次,其中生物过滤环节需要运用更多的时间,单循环模式无法保证生物过滤的稳定性,在不断地应用与发展中开发出了物理过滤与生物过滤并联间歇性双循环尾水处理模式,其中物理过滤模式主要运用连续运行模式,生物则为间歇运行模式,将两种运行模式有效结合,能够有效增强循环水系统的处理效果,提升尾水处理质量。

6.结束语

综上所述,水产养殖尾水处理技术包括生物处理技术、物理处理技术、化学处理技术等多种处理方式,目前我国水产养殖方式呈现出多样性特征,要提高尾处理效率,必须对现有的养殖方式进行研究。其次,利用化学、生物等方法对水体进行净化和调控,并根据不同的方式灵活应用上述各种技术,从而实现对尾水的有效治理,推动水产养殖业的健康发展。

参考文献

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[3]唐菠,钟高辉.水产养殖尾水处理技术研究进展[J].云南化工,2020,47(11):17-19.