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吉豐科技簡(jiǎn)述養(yǎng)殖廢水的物理處理技術(shù)

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近10年來,隨著海水養(yǎng)殖技術(shù)水平的提高和市場(chǎng)需求的擴(kuò)大,我國的海水工廠化養(yǎng)殖得到了迅速發(fā)展,養(yǎng)殖廢水中殘留的餌料、化學(xué)物質(zhì)殘留以及含有豐富氮、磷、有機(jī)質(zhì)和毒性物質(zhì)的養(yǎng)殖生物糞便,使養(yǎng)殖周邊海域的海水富營養(yǎng)化程度和水質(zhì)污染程度進(jìn)一步加劇,引發(fā)了赤潮等海洋生態(tài)環(huán)境問題,同時(shí)水體污染又反過來制約著水產(chǎn)養(yǎng)殖的發(fā)展。為此,水產(chǎn)業(yè)廢水的處理與回用逐漸受到重視。近幾年來,國內(nèi)外學(xué)者針對(duì)海水工廠化養(yǎng)殖廢水的特點(diǎn),分別對(duì)物理、化學(xué)和生物三種處理技術(shù)進(jìn)行了應(yīng)用研究,取得了許多實(shí)用成果。經(jīng)物理化學(xué)和生物處理的養(yǎng)殖廢水中的物質(zhì)含量減少,如化學(xué)耗氧量(COD)、懸浮物(SS)和氨氮(NH3-N),然后再循環(huán)使用。

養(yǎng)殖廢水的物理處理技術(shù)。

傳統(tǒng)的物理法主要有過濾、中和、吸附、沉淀、曝氣等處理方法,是廢水處理過程中的重要環(huán)節(jié)。采用機(jī)械過濾、泡沫分離技術(shù)和臭氧凈化技術(shù)對(duì)工廠化養(yǎng)殖廢水進(jìn)行了外排和回收處理。

2.1機(jī)械過濾。

針對(duì)養(yǎng)殖廢水中殘留的魚餌、養(yǎng)殖生物糞便等大多數(shù)為懸浮大顆粒的特點(diǎn),采用物理過濾技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理,是一種*快速、*經(jīng)濟(jì)的方法。機(jī)械過濾器、壓力過濾器、砂濾等是常用的過濾設(shè)備。機(jī)械過濾器(微濾機(jī))在實(shí)際工程中應(yīng)用較多,過濾效果較好。在日本有一種過濾器,它的工作原理是泵把池塘里的水吸上來,然后用噴射管噴進(jìn)過濾池里,過濾池里有一層微粒沸石和一個(gè)過濾器,過濾后的水流回到養(yǎng)魚池里。

2.2泡沫分離技術(shù)。

泡沫塑料分選技術(shù)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)廢水處理中,它不僅能去除蛋白質(zhì)等有機(jī)物而不被礦化生成氨化物和其他有毒物質(zhì),避免有毒物質(zhì)在水體中積聚,還能為養(yǎng)殖水體提供必要的溶解氧,對(duì)保護(hù)養(yǎng)殖水體生態(tài)環(huán)境具有良好的效果。

2.3臭氧凈化。

OH是一種中間物質(zhì),在水中臭氧分解羥基(·OH),具有很強(qiáng)的氧化性,能分解一般氧化劑難以分解的有機(jī)物。利用臭氧處理廢水,不僅可以快速滅除細(xì)菌、病毒、氨氣等有害物質(zhì),而且可以提高水中的溶解氧,達(dá)到凈化養(yǎng)殖廢水的目的。臭氧在魚蝦養(yǎng)殖中的應(yīng)用*,日本伊騰慎悟?qū)K粞跆幚淼难芯勘砻鳎K械母鞣N細(xì)菌可被臭氧所消滅,達(dá)999%。利用臭氧和生物濾池相結(jié)合,出水溶解氧含量高,可提高養(yǎng)殖密度。

三、電化學(xué)處理。

研究結(jié)果表明,當(dāng)輸入電流大為2A時(shí),對(duì)水中溶解亞*酸鹽和氨氮的去除時(shí)間和能耗均呈下降趨勢(shì);當(dāng)輸入電流大為2A時(shí),對(duì)輸入電流和電導(dǎo)率的去除影響較小,pH值對(duì)亞*酸鹽去除影響較小;在酸性條件下,對(duì)亞*酸鹽去除影響較小,而對(duì)氨去除影響較小。

四、生物加工技術(shù)。

生物法處理養(yǎng)殖廢水是典型的穩(wěn)定化處理方法,主要有活性污泥法和生物膜法。

通過微生物的吸收、代謝等作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)水體中有機(jī)物和營養(yǎng)鹽的降解,是目前處理溶解態(tài)污染物*經(jīng)濟(jì)有效的方法。飼養(yǎng)過程中投喂的餌料及飼養(yǎng)生物糞便主要是含碳、氮、磷等元素的碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等,生化降解能力較好??刹捎蒙锾幚砑夹g(shù)對(duì)工廠化養(yǎng)殖廢水進(jìn)行有效處理,其中生物菌種的有效性和固定生長模式是決定處理效果的兩個(gè)重要方面。

4.1活性污泥法。

生物污泥法處理系統(tǒng)是污水生物處理技術(shù)的重要組成部分,由好的微生物及其對(duì)附著的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)的吸附組成,具有吸附、分解水中有機(jī)污染物的能力,具有生物化學(xué)氧化活性。采用傳統(tǒng)的活性污泥法對(duì)養(yǎng)殖循環(huán)水進(jìn)行處理,如采用氧化溝間歇式活性污泥法、AB法等,采用Meske等活性污泥法對(duì)養(yǎng)殖循環(huán)水進(jìn)行處理,結(jié)果表明,NH4+-N含量不能滿足回用要求,采用Umbl等接近SBR的操作方式對(duì)養(yǎng)殖循環(huán)水進(jìn)行好氧厭氧處理,處理效果良好;采用Nugual等SBR法對(duì)養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理,探討鹽度的影響,結(jié)果表明,在鹽度不太高時(shí),采用SBR法進(jìn)行脫氮處理,效果較好。

4.2生物膜法。

由于微生物種類繁多,生物膜法主要有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化裝置和生物流化床等技術(shù),可用于養(yǎng)殖廢水的封閉循環(huán)。選擇出在海水環(huán)境中能夠快速繁殖和繁殖的高效生物菌群,是實(shí)現(xiàn)工業(yè)廢水高效處理的關(guān)鍵。國內(nèi)外對(duì)光合細(xì)菌、玉壘菌、硝化細(xì)菌等在養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用進(jìn)行了較深入的研究。因?yàn)楣潭ɑ⑸锏拿芏雀?,活性?qiáng),反應(yīng)速度快,與常規(guī)的微生物掛膜生物處理技術(shù)相比,對(duì)氨氮和某些難降解有機(jī)物有明顯的去除效果,因此,該技術(shù)有望成為海水養(yǎng)殖廢水處理中的重要生化處理技術(shù)。

4.2.1生物濾池

精養(yǎng)魚池配置的生物濾池可分為平流式、升流式和降流式。生物濾池運(yùn)行中關(guān)鍵的環(huán)節(jié)是掛膜,濾料表面不能形成生物膜,則無從處理生物濾池中的污水。掛膜法,從微生物學(xué)的角度來說,就是菌種接種法,它能使微生物吸附在濾料表面。填料是生物濾池的載體,填料主要有碎石、石子、焦炭、煤渣、塑料蜂窩及各種人造制品;生物濾池可連續(xù)使用,無需更換濾料。填料的選擇在生物濾池設(shè)計(jì)中也很重要,填料的結(jié)構(gòu)和表面積對(duì)生物膜的生長和有機(jī)懸浮粒子的捕獲都有好處。采用沉淀池→生物濾池→二沉池→生物過濾工藝,采用混合纖維填料,經(jīng)大面積集約化養(yǎng)殖水體處理后,可以回收利用。如薩希爾(曝氣)池、機(jī)械濾池、紫外線消毒池、水下生物濾池(反硝化池)、魚塘循環(huán)使用,處理效果良好。用沸石作濾料的曝氣生物濾池,田文華等研究了處理廢水的效果。

4.2.2生物轉(zhuǎn)盤。

生物體的轉(zhuǎn)盤是由一串固定在軸上的圓盤組成,兩個(gè)圓盤之間隔開,兩個(gè)圓盤一半放在水中,一半露出水面。水分和空氣中的微生物附著在盤片表面形成生物膜。旋轉(zhuǎn)時(shí),浸沒于水中的片子露出水面,片子上的水由于自重而沿生物膜表面下流,空氣中的氧通過吸附、混合、擴(kuò)散和滲透等作用,隨著旋轉(zhuǎn)片子的旋轉(zhuǎn)被帶到水中,使水中的溶解氧增加,水質(zhì)得到凈化。

4.2.3生物旋翼。

生物圈是生物圈的變體,自上世紀(jì)70年代中期發(fā)展而來,在丹麥、德國發(fā)展迅速。丹麥開發(fā)了單轉(zhuǎn)筒型,德國開發(fā)了多轉(zhuǎn)筒型,其中填料有塑料球、塑料環(huán)、波紋盤片等。一些生物在轉(zhuǎn)筒外還設(shè)有收集裝置,以增加水中的溶氧量。它的3個(gè)典型的生物轉(zhuǎn)筒形式是:(1)殼體結(jié)構(gòu)為硬聚乙烯塑料,內(nèi)裝聚氯乙烯波紋圓盤,轉(zhuǎn)筒由16個(gè)小轉(zhuǎn)筒組成;(2)殼體為鋼制,圓筒固定在軸上,聚乙烯波紋較硬的圓盤表面呈多邊形;(3)生物轉(zhuǎn)筒的筒體四周裝有一個(gè)小容器,當(dāng)轉(zhuǎn)筒向上旋轉(zhuǎn)時(shí),小容器內(nèi)盛滿水,向下旋轉(zhuǎn)時(shí),水灑入一個(gè)塑料球狀的空容器中,充滿空氣進(jìn)入水中,凈化水的體積是生物轉(zhuǎn)筒的15~25倍。

4.2.4生物流化床。

生物流化床(biologicalfluidizedbeds,簡(jiǎn)稱BFBS)是一種生物膜法,用于處理污水的二級(jí)處理(有機(jī)物氧化、部分硝化),用于處理有機(jī)廢水和脫氮。采用好氧硝化滴濾和低氧反硝化流化床相結(jié)合的反應(yīng)器,將富*鹽和溶解有機(jī)物懸浮在表面,送至硫化床,處理效果良好。在水產(chǎn)養(yǎng)殖水體循環(huán)中,Jewell等利用膨脹床的硝化與反硝化。

4.3、水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的自然生物處理

用自然生物處理水產(chǎn)養(yǎng)殖水體主要有濕地、穩(wěn)定塘和土地處理系統(tǒng)等,其優(yōu)點(diǎn)是處理含氮和磷的水體,能達(dá)到比較*的處理效果。非集約化水產(chǎn)養(yǎng)殖的自然水域本身是一個(gè)典型濕地系統(tǒng),具有良好的自凈能力,只要合理利用和加強(qiáng)其自凈能力,會(huì)有良好的環(huán)境效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效應(yīng)。魚塘水生生態(tài)系統(tǒng)本身有很強(qiáng)的凈污能力,在水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的處理中*可以利用魚塘對(duì)污染物的凈化能力來凈化污水。

5、水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的循環(huán)利用工藝流程

進(jìn)行水處理裝置有多種,其結(jié)構(gòu)各不相同,其工藝流程也不一樣,下面有幾種幾種典型的流程。魚池排水→集水池塘→氧化池→沉淀池→增溫增氧池→魚池回用,這種工藝流程中氧化池為生物轉(zhuǎn)筒;魚池排水→沉淀池→升流式生物濾池→淋水塔式增氧→加熱、消毒→魚池回用,可以去除99%氨氮,新鮮水/回用水為1/9;魚池排水→充氧→升流式石灰?guī)r濾池→沉淀池→增氧→回用,其中新鮮水/循環(huán)水為1/5;魚池排水→升流式碎石濾池→降流式碎石濾池→增溫池→回用;魚池排水→集水池→升流式沸石濾池→降流式沸石濾池→補(bǔ)充新鮮水、調(diào)溫→魚池回用。根據(jù)生態(tài)設(shè)計(jì)的基本原理和水產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù),劉長發(fā)等研究認(rèn)為以水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)零污水環(huán)境排放為目標(biāo),可以對(duì)水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)進(jìn)行生態(tài)工程和生態(tài)工藝設(shè)計(jì),開發(fā)一個(gè)典型的零污水排放工廠化復(fù)合水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。

 

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