水产养殖废水净化与循环应用技术研究

张杰

近些年来，水产养殖产业不断向前发展，逐步由传统放养型向着集约型、设施化、密集型方向转变。养殖方式的转变，一方面能够提高养殖效率，另一方面，也加剧了对水体环境的破坏。高密度养殖模式往往需要向水体中投放更高量的饲料，这就会使水体在短时间内迅速恶化、腐败，一旦水质控制不合理，将会严重影响到水产品的正常生长，最终损害到养殖户的经济效益。养殖密度的增高，水生动物在水体中每天产生的尿液和粪便会蓄积在池塘底部，进一步增加了水体氨氮和生化需氧量，随着养殖时间的增加，水体中的有毒有害物质含量会逐步升高，如果这些水体没有进行适当的净化处理，持续排放到周围环境中，使得环境水体中溶氧降低，氨氮、亚硝酸盐含量显著升高，细菌、有毒有害微生物大量滋生，引起水体富营养化对周围环境造成二次污染。

1、水产养殖废水物理化学处理技术

1.1机械化过滤

机械化过滤是过去水产养殖过程中经常采用的一种水体净化技术，该项技术是从传统的砂滤池中不断演变发展起来，其原理是利用相应物质的吸附和阻隔作用，将水体中颗粒较大的杂质过滤掉。机械化过滤技术能够有效的过滤水体中的固体颗粒物，但是对氮、磷等小分子的污染物过滤效果较差。通过在过滤系统中添加沸石，能够起到一定的吸附作用，吸附水体中的氨。此外，在水体中，通过种植植物，利用植物根系的过滤作用和渗透作用能够有效去除水体中的磷。对于机械化过滤设备，美国、日本、瑞典等西方发达国家的研究相对较为先进，研究出来的过滤设备具有很强的过滤功能，过滤后的水体能够回流到养鱼池，实现循环利用。

1.2臭氧净化技术

臭氧净化技术是利用臭氧的氧化还原能力。臭氧进入水体之后，能够破坏水体中的某些致病菌、有害微生物的细胞壁细胞膜，使得臭氧能够迅速进入到细胞内壁，从而杀死致病源。臭氧在水体中和水结合之后，能够形成羟基自由基，羟基自由基具有很强的氧化性，它能够分解水体中一般氧化剂难以分解的有机物质。因此，在水体中通过融入一定量的臭氧，能够起到迅速灭菌，消灭病毒，溶解水体氨等有毒有害物质的目的，同时，臭氧氧化之后，生成的产物主要为氧气和水，不会产生二次代谢废物，能够显著增加水体中的溶氧量，达到净化养殖废水，提高水体利用效率的作用。有研究文献报道，在鱼虾养殖过程中臭氧净化技术具有很好的净化效果，灭菌率高达99%以上。通过将臭氧净化技术和生物滤池净化技术有效结合，能够显著提高净化水体中溶解氧的含量，提高水资源的利用效率，大大提高单位面积内的水体养殖密度。

1.3电化学净化技术

电化学净化技术是使用电化学的方法，将水体中溶解的亚硝酸盐和氨氮去除。在水体净化过程中，亚硝酸盐完全去除的时间和能耗随着传导率的增加而显著降低，当水体中的输入电流最大为2A时，耗能最少，PH值相对于输入电流和电导率来说几乎没有影响。在酸性条件下，通过应用电化学净化技术，能够有效消除水体中的亚硝酸盐。在碱性条件下，能够有效去除水体中的氨。

2、水产养殖废水生物处理技术

2.1生物滤池净化法

在集约化水产养殖过程中，生物滤池主要有平流式、升流式和降流式。在整个净化系统中，填料的选择是实现污水净化的重要载体。所选择的填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣塑料蜂窝和各种人工合成产品等。生物滤池一次性投入能够循环利用，不需要更换滤料。在整个净化系统设计过程中，最重要的就是填料的选择。填料的结构和表面积要方便生物膜的生长和有机悬浮颗粒的聚集，有效的填料能够显著降低养殖废水中固体物、SOD等污染物，去除率分别高达98%和80%以上。

2.2生物转盘

生物转盘是由一串固定在轴上的圆盘所组成，每个转盘之间具有一定的间隔，整个转盘的一半放入水中，另一半露出水面，水体中的微生物附着在转盘表面之后，形成一层生物膜，当转盘表面的微生物膜达到一定厚度之后，转动转盘，使得浸没在水体中的转盘片露出水面，转盘上的水，因为自重而沿着生物膜向下流，空气中的氧通过吸收、混合、扩散和渗透作用，随着转盘进入到水体，使得水中的溶氧量增加，同时还能够去除水体的多种杂质、细菌等病原体。

2.3生物转筒

生物转筒是在生物转盘基础上研发而成的一种新型净化处理设施，该种设施诞生于上世纪70年代中期，在丹麦和德国等西方发达国家得到了很快的推广和应用。典型的生物转筒主要包含三种，一种是外壳结构为用聚乙烯塑料，内部装有聚乙烯波纹管圆盘片，整个钻头是由16个小篆筒组成，转筒直径约为1.8m，每分钟转速在一点两钻，转筒耗能为0.37KW。另一种转筒的外壳是钢制的，长1.57m，外壳开有六个孔，每个孔长1.5m，在孔内固定有呈现多边形的硬聚乙烯波纹盘，外接圆盘直径3m，盘的总面积为120m2。最后一种是在转筒四周装上小容器，当转头向上转动时，向容器内充满水体，向下转动时，水被泼洒到塑料球上，空容器内充满空气进入水中，净化水的体积为生物转筒体积的15～25倍。

2.4微生物净化

微生物净化是指利用微生物将废水中的有机物、氨氮、亚硝酸盐进行充分的分解吸收，并转化成有益的物质，实现对水体净化的目的。微生物净化技术可以直接作用到水产養殖的水体当中，不会对水产生长造成影响，相反的微生物分解所产生的各种物质有利于水产生长。通过向水体中投入一定量的微生物，能够分解池塘中未被全面消化吸收的饲料、浮游植物的残体、水产排出的粪便等。同时微生物进入水体之后，通过进行氧化、还原、光和、同化和异化作用，将复杂的有机物转变成简单的化合物，保证了水体正常的功能，从而使得水体生态平衡稳定。目前微生态制剂是微生物净化技术中的主要原料，其投入水体之后，绿色环保，无毒无害，安全可靠，能够在较短时间内改善整个水体的生态环境，提高动物的身体免疫力，降低多种疫病的发病率，减少抗生素类药物的使用量。

（作者单位：274000山东省菏泽市牡丹区畜牧兽医水产局）