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海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)要求|規(guī)范(海水養(yǎng)殖凈化水處理技術(shù)方案)
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海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)要求|規(guī)范(海水養(yǎng)殖凈化水處理技術(shù)方案)


  今天樂中環(huán)保為大家分享的是海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)要求以及處理方案,接下來我們通過一個(gè)項(xiàng)目案例,一起來看一下。

  海水養(yǎng)殖尾水集成處理技術(shù)

  基金項(xiàng)目:河北省職業(yè)教育科學(xué)研究“十四五”規(guī)劃2021年度一般項(xiàng)目:“新時(shí)代”背景下高職實(shí)訓(xùn)指導(dǎo)教師教學(xué)水平提升途徑的研究(JZY21113);唐山海運(yùn)職業(yè)學(xué)院2020年度院級課題:“雙師”背景下教師專業(yè)能力提升模式研究—以本校水產(chǎn)養(yǎng)殖專業(yè)為例(QN2020005)。

  _劉小沙等

  高密度的海水人工養(yǎng)殖飼料利用率低,大部分營養(yǎng)物質(zhì)流入水體,BOUWMAN等研究表明,貝類、魚類、蝦類養(yǎng)殖過程中N的吸收分別占固體顆粒飼料33%、36%和15%,對P的吸收分別占固體顆粒飼料的22%、33%和10%。海水養(yǎng)殖尾水中大量的剩余飼料、養(yǎng)殖生物排泄物、肥料等將引起水體有機(jī)物、N和P等營養(yǎng)物質(zhì)含量過高,肆意排放將加劇近岸海域環(huán)境污染。2020年發(fā)布的《第二次全國污染源普查公報(bào)》顯示,水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)單位水產(chǎn)品養(yǎng)殖產(chǎn)量的排污強(qiáng)度分別為:化學(xué)需氧量13.6kg/t、氨氮0.45kg/t、總氮2.02kg/t、總磷0.33kg/t?!吨袊鴿O業(yè)環(huán)境生態(tài)狀況公報(bào)(2018)》顯示,海水重點(diǎn)增養(yǎng)殖區(qū)的主要超標(biāo)因子為無機(jī)氮和活性磷酸鹽。

  高密度海水養(yǎng)殖尾水輸出的營養(yǎng)物質(zhì)將為附近海域赤潮的發(fā)生提供物質(zhì)基礎(chǔ),威脅近岸海域生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。因此海水養(yǎng)殖尾水的排放引起的環(huán)境問題日益受到重視,海水養(yǎng)殖尾水的處理技術(shù)也開始成為養(yǎng)殖者及研究者關(guān)注的重點(diǎn)。

 ?。焙KB(yǎng)殖尾水處理技術(shù)

  目前海水尾水處理技術(shù)總體可分為三大類:物理處理技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)和生物處理技術(shù)。

 ?。保焙KB(yǎng)殖尾水物理處理技術(shù)

  物理處理技術(shù)主要采用沉淀、過濾、泡沫分離除去養(yǎng)殖尾水中可見的懸浮物和顆粒性物質(zhì)。沉淀分離:主要利用重力的原理使固體顆粒與水分離。沉淀形式包括設(shè)置沉淀池或設(shè)置迂回排水渠,使尾水中殘餌、排泄物等大顆粒物質(zhì)沉于水底。同時(shí)可在沉淀池加入混凝劑等化學(xué)藥劑加快沉淀速率,加強(qiáng)沉淀的效果。沉淀分離設(shè)施比較簡單,維護(hù)費(fèi)用低。

  過濾分離:利用界面截留的方式有效去除尾水中的顆粒性物質(zhì),達(dá)到凈化水體的目的。過濾可截留6~120mm顆粒物質(zhì),常用設(shè)備有機(jī)械過濾器、壓力過濾器和砂濾器(池)。機(jī)械過濾器可根據(jù)要截留顆粒的大小制定不同孔徑的篩網(wǎng),其中微濾機(jī)使用比較普遍。砂濾器(池)以石英砂為介質(zhì),可有效除去尾水中的TSS(總懸浮物),但對N和P的去除效果不佳。

  泡沫分離:通過向水體通入氣體形成氣泡對活性物質(zhì)進(jìn)行吸附和濃縮,將有機(jī)物和懸浮物帶至水面,起到分離凈化作用。泡沫分離一方面可去除養(yǎng)殖水體的懸浮物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì),降低有毒物質(zhì)的積累,另一方面可為水體帶入氧氣,提高養(yǎng)殖水體必需的溶解氧。此技術(shù)在養(yǎng)殖尾水循環(huán)利用處理中應(yīng)用十分廣泛。

  物理處理技術(shù)可快速去除尾水中的懸浮物,但對可溶性有機(jī)物、無機(jī)物及總氮、總磷的去除效果不理想。

  1.2海水養(yǎng)殖尾水化學(xué)處理技術(shù)

  化學(xué)處理技術(shù)是利用化學(xué)的原理破壞、吸附和沉淀尾水中的微生物和污染物,從而達(dá)到去污殺菌的作用。養(yǎng)殖尾水中常用的化學(xué)處理技術(shù)為氧化還原和混凝。

  氧化還原:向水中投入氧化劑,利用其強(qiáng)氧化性徹底分解有機(jī)物,有效降低水中有害因子?,F(xiàn)階段應(yīng)用較多的是臭氧氧化法,臭氧具有極強(qiáng)的氧化性,可以有效分解尾水中的污染物質(zhì),去除尾水中的氨、亞硝酸鹽等有害物質(zhì),消殺水中的病毒、微生物等。臭氧在殺菌去污的同時(shí),生成大量氧氣可為養(yǎng)殖水體提供充足的溶解氧,但過量的臭氧會(huì)對養(yǎng)殖生物產(chǎn)生毒害作用。因此在實(shí)際生產(chǎn)中為了防治臭氧的毒害作用,常采用活性炭吸附或配制鼓風(fēng)機(jī)等方式消除多余的臭氧。

  混凝:向水體投加混凝劑破壞尾水中難沉降的小顆粒和膠體物質(zhì)的穩(wěn)定性,使其碰撞聚集形成粗大顆粒而沉淀,從而達(dá)到凈化尾水的效果。目前常用的混凝劑為無機(jī)的鋁鹽、鐵鹽和有機(jī)混凝劑,混凝劑的添加可有效去除水中的高分子有機(jī)物、重金屬等污染物質(zhì),可降低尾水的濁度和色度。

  海水尾水的化學(xué)處理技術(shù)有明顯的水質(zhì)凈化作用,但要嚴(yán)格控制化學(xué)添加劑的用量,使用不當(dāng)將會(huì)造成二次污染。

 ?。保澈KB(yǎng)殖尾水生物處理技術(shù)

  生物處理技術(shù)主要是向水中投加具有清潔能力的生物,利用生物的吸收、分解作用達(dá)到凈化尾水的效果,目前主要包括水生植物、水生動(dòng)物和微生物處理法。

  水生植物法:海水尾水處理選取的植物要能夠高效吸收尾水中的有機(jī)物、營養(yǎng)物、重金屬等污染物,并能適應(yīng)海水高鹽度的生長環(huán)境。利用海馬齒構(gòu)建生態(tài)浮床,可有效降低尾水中污染物和底泥的有機(jī)物含量;利用北美海蓬子構(gòu)建生態(tài)浮床可降低海水養(yǎng)殖尾水中的N和COD(化學(xué)需氧量)。另外蘆葦、龍須菜、堿蓬、堿菀等水生植物對海水養(yǎng)殖尾水的污染物均具有一定的去除能力。

  水生動(dòng)物法:利用濾食性魚類和貝類過濾吸收尾水中的浮游動(dòng)植物和有機(jī)顆粒從而達(dá)到增加水體透明度,凈化水質(zhì)的目的。有研究表明,在流水狀態(tài)下泥蚶能夠有效降低海水尾水的SS(懸浮物)、氨態(tài)氮和亞硝酸鹽氮;縊蟶能有效降低尾水氨態(tài)氮、亞硝酸鹽氮,文蛤能降低弧菌的含量。另外向養(yǎng)殖尾水中投養(yǎng)大型魚類可有效控制水體藻類生長,降低有害藻類的生物量。

  微生物法:通過微生物吸收利用尾水中的氨氮、亞硝酸鹽和有機(jī)物達(dá)到降低水體污染物的目的。其中應(yīng)用最廣泛的為微生物制劑法,可調(diào)節(jié)水體微生物的群落結(jié)構(gòu),吸收分解水體有機(jī)物質(zhì),抑制有害菌群的生長。常見的微生物制劑包括光合細(xì)菌、硝化細(xì)菌、芽孢桿菌及藻類等。另外微生物技術(shù)還有生物膜法如曝氣生物濾池、膜生物反應(yīng)器等均已在海水尾水處理中應(yīng)用,并取得了一定的效果。

  海水生物處理技術(shù)是一種生態(tài)、安全的海水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù),但處理周期長、見效慢,單一的生物處理技術(shù)無法滿足大規(guī)模養(yǎng)殖尾水處理的需求。

 ?。埠KB(yǎng)殖尾水集成處理技術(shù)

  傳統(tǒng)的物理、化學(xué)、生物處理技術(shù)均具有自身的優(yōu)缺點(diǎn),但單一的處理技術(shù)無法滿足養(yǎng)殖尾水處理系統(tǒng)的要求,因此為了更有效地降低和降解海水養(yǎng)殖尾水中的污染物,達(dá)到排放或循環(huán)使用的標(biāo)準(zhǔn),筆者對物理、化學(xué)、生物處理技術(shù)進(jìn)行了有機(jī)融合,取長補(bǔ)短,研發(fā)出一套具有高效性、生態(tài)性、可操作性的海水尾水集成處理技術(shù),該套技術(shù)主要應(yīng)用于工廠化海水養(yǎng)殖和規(guī)模化海水池塘養(yǎng)殖模式。

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  尾水處理流程如圖1:海水養(yǎng)殖尾水收集后經(jīng)排水管道或生態(tài)渠道進(jìn)入沉淀池,經(jīng)過初步沉淀處理去除懸浮物后進(jìn)入曝氣池,在曝氣池進(jìn)行增氧和生物掛膜處理后進(jìn)入過濾壩,經(jīng)過過濾作用進(jìn)一步除去懸浮物,尾水再進(jìn)入生物凈化池,在池中經(jīng)過多層生物吸收分解作用達(dá)到凈化的目的。處理后的尾水可達(dá)標(biāo)排放或循環(huán)再利用。

  2.2處理設(shè)施要求及作用

 ?。玻玻迸潘艿阑蛏鷳B(tài)渠將尾水收集后,可根據(jù)池塘具體情況選擇排水管道或生態(tài)渠。排水管道或生態(tài)渠需設(shè)置一定的坡度,使水流順暢。若采用生態(tài)渠可局部種植蘆葦、龍須菜等水生植物或底播牡蠣、文蛤等,實(shí)現(xiàn)排水過程降低污染物負(fù)荷,減輕后續(xù)處理壓力,但生態(tài)渠中的水生動(dòng)植物要以保證不影響水流的通暢為前提。在排水管道或生態(tài)渠末端設(shè)置簡易人工格柵,攔截較大的顆粒物質(zhì)和懸浮物,格柵上的污物需定期進(jìn)行清理。

  2.2.2沉淀池沉淀池池深一般不低于2.5m,池底和四周進(jìn)行防滲處理。為增加水體在沉淀池的停留時(shí)間,加強(qiáng)沉淀效果,在沉淀池內(nèi)利用擋水壩設(shè)置2~3個(gè)區(qū)域來增長沉淀池水流的路徑。沉淀池可根據(jù)沉淀情況和水質(zhì)加入適量的絮凝劑來加強(qiáng)處理效果,沉淀池底部采用吸污泵定期清淤。另外若尾水中含有大量的蝦類蛻殼,可配備固液分離設(shè)備對固體物質(zhì)進(jìn)行分離去除。

 ?。玻玻称貧獬仄貧獬爻厣钜话阍O(shè)置為1.5~2m,池底及四周均做防滲處理,池邊安裝曝氣增氧設(shè)備。曝氣池使用分為兩部分:前一半池底鋪設(shè)曝氣管道及曝氣盤;另一半池上層和底層分別固定一條尼龍繩,在繩子中間每隔20cm懸掛一束毛刷進(jìn)行掛膜。曝氣池中為好氧環(huán)境有利于有氧微生物的生長,在此池中可添加微生物制劑,增加有益菌群,加快水體有機(jī)物分解。

  2.2.4過濾壩過濾壩寬度設(shè)置不低于1.5m,過濾壩四周為空心磚結(jié)構(gòu),壩中填充固定濾料層,濾材可選用鵝卵石、火山石、陶粒等。上層、中層和下層濾材的粒徑依次為3~5cm、5~8cm、8~10cm,上層和中層填料高度為60cm左右。為了防止濾料層阻塞影響過濾效果,濾材需根據(jù)使用情況定期進(jìn)行清洗和更換。

 ?。玻玻瞪飪艋厣飪艋厥潜鞠到y(tǒng)的主要處理環(huán)節(jié),池深一般設(shè)置2.5m。池底養(yǎng)殖牡蠣、文蛤等貝類,池中吊養(yǎng)牡蠣,池上建立生態(tài)浮床。選擇有一定承重的生態(tài)浮板種植海馬齒、龍須菜等,在池周圍種植蘆葦?shù)却笮屯λ参铩A硗飧鶕?jù)養(yǎng)殖周期定期施用芽孢桿菌、硝化細(xì)菌或EM菌等微生物制劑,加強(qiáng)水體污染物的分解。生物凈化池通過水生動(dòng)物的濾食作用,水生植物的吸收作用,微生物的降解作用有效降低尾水中氨氮、有機(jī)物等含量,從而達(dá)到凈化水體的效果。經(jīng)生物凈化池處理后尾水可循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放。

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  該系統(tǒng)對養(yǎng)殖尾水中的TSS、COD、NH+4-N(氨氮)、TP(總磷)均有較好的去除效率,水質(zhì)凈化效果明顯,能夠達(dá)標(biāo)排放。其中TSS的去除率約為55%~60%,COD的去除率約為50%~60%,NH+4-N的去除率約為75%~90%,TP的去除率約為75%~80%,另各個(gè)指標(biāo)的去除效果均與源養(yǎng)殖尾水中污染物的濃度相關(guān)。

  此系統(tǒng)處理設(shè)施包括了生態(tài)渠道(排水管道)、沉淀池、曝氣池、過濾壩和生物凈化池,其處理設(shè)施占地面積約為養(yǎng)殖水域的6%~10%左右,可結(jié)合具體的養(yǎng)殖模式和當(dāng)?shù)氐貏葸M(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。另外此系統(tǒng)需配備水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)或水質(zhì)監(jiān)測實(shí)驗(yàn)室,定期監(jiān)測各個(gè)設(shè)施中主要水質(zhì)指標(biāo),并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果及時(shí)對系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)整,保證整個(gè)處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和處理效果。

 ?。辰Y(jié)語

  適當(dāng)?shù)奈菜幚砑夹g(shù)可大幅度地降低海水養(yǎng)殖尾水中的污染物質(zhì),削減尾水排放對周邊海域生態(tài)環(huán)境的破環(huán)。在海水養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展的今天,養(yǎng)殖尾水的處理已經(jīng)成為影響我國海水養(yǎng)殖行業(yè)健康發(fā)展的關(guān)鍵因素,因此我們要高度重視海水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)的研究和推廣。我國各地可借鑒現(xiàn)有尾水處理技術(shù)開發(fā)適合當(dāng)?shù)睾KB(yǎng)殖的尾水處理模式,并利用典型案例示范引領(lǐng),大力推廣尾水處理技術(shù)和生態(tài)養(yǎng)殖的理念,實(shí)現(xiàn)海水養(yǎng)殖的綠色發(fā)展。



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