水产养殖废水氨氮处理研究
2022-01-01谭井清
谭井清
(湖南省宜章县栗源镇政府农业综合服务中心/动物防疫站,湖南 宜章 424224)
现代社会发展趋势下,要求各个行业在发展创新过程中,既要注重提升效益,也要做好生态环境保护工作。在此种背景下,我国水产养殖业在发展过程中面临严峻挑战。氨氮是影响水产养殖区域水质的一种主要污染物,一旦忽视氨氮处理工作,不仅会产生经济损失,还会破坏水体生态体系。为了提高水产养殖废水氨氮的处理效果,就要明确水产养殖废水特征,选用针对性的处理方法,制定系统性的处理方案,满足人们对水产品的需求,创造更高的经济效益和环境效益。本文从水产养殖废水污染物主要来源入手,结合我国水产养殖业发展现状展开阐述,针对如何高效落实水产养殖废水氨氮处理工作进行全面探讨。
1 水产养殖废水污染物主要来源
在水产养殖的实际工作时,养殖用水原有体系中的浮游植物、藻类植物等初级生产种类单一、数量少,无法保证饲养密度高的养殖动物的生长需求。在此种状况下,需要添加人工配置的饵料,为养殖生物的健康生长提供保障。人工添加的饵料营养丰富,在促进养殖生物生长方面发挥重要作用。但是在水产养殖过程中投放的饵料,如果无法全部被养殖生物吸收,剩余的饵料就会以污染物的形式,与养殖生物的排泄物一同排放到水体中,这就是水产养殖废水的主要污染物。
水产养殖废水排放量、水体质量,极易受到养殖系统的特征、养殖的种类、饲料质量等多项因素的影响。通常状况下在水产养殖生物的饲料中实际添加的营养物质,大多会排放到水体中,一旦忽视处理工作,将会产生环境污染问题,不利于提升环境效益[1]。水产养殖动物具有特殊性,属于排氨生物的范畴,而氨又是水产养殖废水中的主要污染物。总之,为了进一步提高水产养殖废水氨氮处理效率,就要在明确水产养殖废水污染物主要来源的基础上,选用针对性的处理方法,为后续减少水产养殖业对我国水环境造成的污染创造条件。
2 我国水产养殖业发展现状
我国水产养殖业快速发展,但是在养殖过程中会污染生态环境。因为水产养殖动物在养殖过程中对水资源有一定要求,如果使用粗放式运营管理模式,就会加剧资源与环境之间的矛盾。一些水产养殖场的废水,在没有达到排放标准的状况下直接排放,使水体存在严重的富营养问题,导致我国整体水环境不断恶化。在此期间,为了提升水产养殖质量,一些水产养殖场会通过频繁换水的方式改善水产养殖水质,但是此种方式效果不佳,反而会浪费更多的水资源。在水产养殖微生物、浮游生物的数量比较多的情况下,水体波动范围非常广,既会影响水产养殖工作顺利开展,也会破坏生态平衡。
因此,我国水产养殖业应逐步向工厂化养殖方向转变,这样不仅可以提高经济效益,也能做好生态环境改善工作。在工厂化养殖模式的作用下,我国各地区的水产养殖场规模不断扩大,无形中对水产养殖废水处理工艺提出了更加严格的要求。目前我国水产品相关制度和法律逐步完善,物理、化学、生物等多种方法被广泛应用到水产养殖废水氨氮处理工作中,这些方法的合理应用既能提升水产养殖水质,也能降低水产养殖业对水环境造成的影响。
3 水产养殖废水氨氮处理工艺
3.1 物理处理法
3.1.1 过滤和吸附
细致研究过滤这项操作,可知其主要就是在外力的作用下,使悬浮液中的液体顺利通过多孔介质的孔道。在此过程中,悬浮液中的固体颗粒会被截留在介质中,从而达到固液分离的目的。吸附这项操作,主要就是利用水中存在的一种或是多种物质,附着在吸附剂表面和空隙中净化水质。
以水产养殖废水为例,废水中剩余的残饵、养殖生物的排泄物等一般状况下都是以悬浮状大颗粒的形式存于水体中[2],针对此种状况,水产养殖废水处理人员可以利用过滤技术去除废水中的氨氮污染物,具有方便快捷和经济效益高的优势。水产养殖场中应用率比较高的过滤设备,具体包括机械过滤器、压力过滤器、砂滤器。在这三种不同类型的过滤器中,机械过滤器的使用频率较高,主要就是因为其具有良好的过滤效果。除此之外,一些水产养殖场在处理氨氮过程中,也会使用沸石和活性炭等材料,沸石这种材料不仅具有吸附功能,也具有过滤功能,在去除水产养殖废水悬浮物、重金属、氨氮等污染物中发挥重要作用;众所周知,活性炭的吸附性非常强,可以将其应用在重金属污染物吸附工作中,具有显著效果。
3.1.2 曝气和吹脱
深入研究曝气和吹脱这两种操作方法,不难发现主要就是使压缩空气充分与废水接触,再使废水中的溶解气体、易挥发的溶质穿过气液界面之后,逐步向气相扩散,进而达到脱除污染物的目的。在实际改善水产养殖水质过程中应用曝气和吹脱方法,可以增加水中的溶氧量,清除水中的有害气体。不仅如此,在处理水产养殖废水中的氨氮污染问题时,还要借助适宜的温度,科学合理地调节pH值,为后续提升氨氮处理效果创造条件。
3.2 化学处理法
化学处理法是水产养殖废水处理工作中应用率非常高的一种方法,主要利用化学反应改变水体的一些性质,或是去除水中的污染物,如在实际开展氨氮处理工作时,充分利用絮凝沉降、化学中和等方式,对于提升水产养殖废水氨氮处理效率具有重要意义。
3.2.1 絮凝沉降
水产养殖废水氨氮处理人员在水产养殖废水中加入絮凝剂,使胶体粒子在失去稳定作用,或是在发生电性中和之后,不稳定的胶体粒子相互碰撞,形成更大的颗粒。比如搅拌、布朗运动等都可以使胶体粒子发生碰撞,在粒子逐渐接近过程中,氢键会促使粒子形成较大颗粒,一旦胶体粒子发生碰撞,粒子就会在不同化学反应的影响下开始凝聚,这样较大的颗粒就会从水中分离沉降出来。
将现阶段具体应用的絮凝剂按照来源、性质进行划分,可以细致分为无机絮凝剂、合成有机高分子絮凝剂、天然生物高分子絮凝剂三种类型[3]。无论是单独使用,还是联合使用,都可以达到净化水体的目的。水产养殖废水中的悬浮态、胶状大分子,可以通过加入絮凝剂的方式凝聚沉降,这样能够更加科学合理地完成污染物去除工作。水产养殖废水处理人员在实际使用絮凝剂期间,需要严格控制絮凝剂用量,这是因为使用的絮凝剂量如果过多,也会影响氨氮处理效果。
3.2.2 化学中和
严格按照标准要求做好化学中和操作,可以有效解决水体pH值过高和过低问题。比如废水氨氮处理人员可以投加适量的石灰,主要目的就是调节pH值,从而使水呈中性或是弱碱性。除去此种方法,还可以在水产养殖废水中添加适量的钙,在做好水质改良工作同时,达到杀灭病原体的目的。水产养殖场新砌的水泥池中的水体pH值比较高,可以使用草酸、醋酸等弱酸进行中和处理,这样既能提升废水氨氮处理效果,也能保证水产养殖动物茁壮生长。
3.3 生物处理方法
在实际操作过程中,微生物和水生植物会将水体中的残饵、水产动物的代谢产物作为营养进行使用,在做好吸收、转化、代谢等多项操作之后,可以将水产养殖废水中的氨氮去除干净。在实际处理氨氮期间利用生物处理法不仅非常方便,也具有较强的经济性。比如:充分利用微生物的硝化-反硝化过程,能够科学合理地将水产养殖废水中的有毒物质氨氮转化为无毒物质,并且氨气也会从水体中释放出来。此外,也可以利用藻类等水生植物,使其充分发挥吸收氮的作用,从而将氮从水产养殖废水中移除。
4 结束语
综上,水产养殖废水处理工作,是目前水产养殖场运营管理过程中非常关键的一项内容,其中氨氮处理工作备受关注。水产养殖场在实际开展废水氨氮处理工作时,不可避免会涉及多门学科知识。在我国综合国力逐步提升的背景下,科学技术不断创新,在开展氨氮处理工作时应用物理处理法、化学处理法、生物处理法,为后续提升水产养殖水质提供技术支持。水产养殖废水氨氮处理人员应结合现阶段我国水产养殖业发展状况,制定针对性的处理方案,在提升水质基础上,推动我国水产养殖业创新发展。