浅谈水产养殖废水处理及循环利用技术

2021-12-26马鸿宾詹国顺

南方农业 2021年24期

马鸿宾，詹国顺，罗旋

（1.曲靖市农业农村局水产站，云南曲靖 655000；2.曲靖市动物疫病预防控制中心，云南曲靖 655000；3.曲靖市兽药饲料监察所，云南曲靖 655000）

水产养殖产业的不断发展促使其由传统放养型朝着集约型、密集型方向转变，这一转变形式提高了水产养殖的效率，但同时造成了水体环境的破坏。高密度养殖模式需向水体中投放更多的饲料，导致水体在一定时间内快速恶化腐败，影响水产品的正常生长，进而影响养殖产业的最终经济效益，因此需进一步提高水产养殖废水处理和循环利用技术应用效率。

1 水产养殖废水污染的危害

1.1 危害水产品

水产养殖污染的直接危害是导致水产品质量下降，且影响水产品产量。在养殖过程中若是仅关注经济效益，投放过量或劣质养殖饲料，或者大量投放消毒剂等化学产品，会对水生生物的健康生长及整体质量水平产生不利影响。1）投放过量饲料在一定时间内未及时处理，会在水中分解造成水体污染。2）养殖户使用的部分消毒剂中含有高毒性成分，虽然在短时间内不会表现出不利于养殖生产和管理的后果，但是其中所富含的重金属元素会累积在水生生物体内，无法被水生生物降解，被人们食用后会对人的身体健康造成威胁［1］。

1.2 危害环境

水产养殖生态系统的稳定得益于水生物之间和生物与环境之间的相互作用，环境中的物质和能量交换会影响水体中生物体的生存和发展，水生物要想生存和发展，离不开良好的养殖水域生态环境，江河湖泊都是养殖水域水体的自然来源，必须进一步提升生态环境的整体水平，进而提高水产养殖的水域生态环境。随着现阶段经济水平的不断提高，工业生产所形成的工业废水、农业农药化肥的大量使用等都会导致水体受到不同程度的污染，这些污染使得水产养殖业发展受到严重限制，也降低了水产养殖业的经济效益［2］。

2 水产养殖废水处理及循环利用技术的积极作用

随着我国水产养殖业的迅速发展，集约化高密度池塘规模不断扩大。在养殖过程中，向池塘投放的各类饵料、化学药品和抗生素等物质的吸收和利用效率极低，多数与水产动物排泄物积淀成污染物。养殖废水的肆意排放，导致整个生态环境受到严重边缘污染，进而引发蓝藻水华，同时病害发生率不断增加，为有效减少负面影响，水产养殖废水处理及循环利用技术能够通过先进的技术手段的应用综合处理养殖废水，借助养殖生态系统结构的优化，减少并最大程度上避免养殖废弃物在水体中的积累，促使养殖水质能够得到净化处理，并在处理的基础上循环利用废弃物。同时，水产养殖废水处理及循环利用技术十分契合我国现阶段节能环保的绿色发展理念，凭借其节能、节水、简便、经济性比较高的优势予以广泛推广，从而提高水产养殖经济效益及社会效益。养殖废水问题直接影响到池塘养殖的进一步发展，破坏了生物栖息地，甚至影响野生生物种群繁衍和生存，导致生物多样性骤减。水产养殖业的快速发展，加上其他行业所引发的环境问题，各行各业对环境污染问题的重视程度较高，再加上养殖废水的肆意排放，造成生态环境的破坏、养殖环境的进一步恶化，导致水产养殖健康可持续发展受到不利影响，因此水产养殖废水净化和循环利用成为了现阶段的热点课题。应不断提高水产养殖废水处理及循环利用技术的应用，从而保障水产养殖业的可持续发展。

3 水产养殖废水处理及循环利用技术

3.1 物理化学处理技术

1）机械化过滤是传统水产养殖中应用频率最高、应用范围最广的一种水体净化技术，该技术是由传统砂滤池逐渐演变发展而来，主要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快速过滤。机械化过滤技术能够有效过滤水体中的固体颗粒物，但是对于各种小分子物质过滤效果不尽人意，通过在过滤系统中添加沸石能够起到一定辅助作用。此外，通过在水体中种植植物，利用植物根系的过滤和渗透作用能有效去除水体中所富含的磷。2）臭氧净化技术是利用臭氧氧化还原能力，在臭氧进入水体后，破坏水体中某些致病菌有害微生物的细胞壁、细胞膜，迅速进入细胞内部，有效杀死病原，还能在水体中与水自由结合，从而形成羟基自由基。臭氧具有较强的氧化性，能够将水体中一般氧化剂难以分解的有机物质快速分解，在水体中融入一定量的臭氧能起到消菌杀毒的作用，还可以溶解水体胺等有毒物质。臭氧氧化后形成的产物主要为氧气和水，不会产生二次代谢废物，能增加水体溶氧量，起到净化养殖废水、提高水体利用率。将臭氧净化技术和生物滤池净化技术结合，能够进一步提升净化水体中溶解氧含量，从而提高水资源利用率，进一步拓宽单位面积内水体养殖密度，提高经济效益［3］。

3.2 生物处理技术

3.2.1 生物膜法

生物膜法主要包括生物滤池、生物转盘等，正是由于微生物的多样性，使得这些技术能够在水产养殖废水中加以利用。1）生物滤池处理水产养殖废水的关键在于填料的选择。填料的结构及表面积要能够促进生物膜快速生长，并有利于有机悬浮颗粒的补给，现阶段生物滤池中的填料主要包括卵石、塑料蜂窝等，这些都属于人工合成产品。生物滤池滤料可连续使用，无需更换。2）生物硫化床属于高负荷生物膜法，通过硝化滴滤及缺氧反硝化流化床形成反应器，将水体表层硝酸盐及溶解的有机物送到硫化床进行处理，以收获良好效果。3）生物转盘是将一定数量圆盘固定在轴上，将盘片的一半浸入水中，剩余部分露于水面，水和空气中的微生物片会吸附到盘面表面，从而形成生物膜，在生物转盘转动过程中，浸没在水中的盘面露出水面后，表面的水便会在重力作用下顺着生物膜表面不断向下流动，在这一作用过程中会将空气中的氧气吸收到水中，从而增加养殖水中氧的含量，以达到水质净化的作用。

3.2.2 人工湿地法

为了进一步有效处理水产养殖排放出的污水，可以建立人工湿地。有机物、磷、硫化氢是水产养殖技术中的核心污染物，在人工湿地中存在大量植物，这些植物能够起到去除磷的作用，而有机物则在沉淀和过滤中被处理。人工湿地技术经过长时间的改进和发展，现阶段仍应用广泛，同时人工湿地在处理水产养殖废水时稳定性能较好、消耗较低、效率较高，但是其会受到自然因素和人为因素的影响，因此应格外注意这些影响因素，合理使用人工湿地法。

3.2.3 固定化微生物技术

固定化微生物技术能够将微生物固定在载体上，使其在适宜的环境中进行快速繁殖，确保其具有较高的稳定性和适应性。在养殖废水处理中，固定化微生物技术能够增强环境的稳定性，从而提高净化水质的效率，防止其他有害微生物的生长。此外，固定化微生物技术还可利用天然高分子凝胶载体，这意味着固定化微生物技术具有较大的成本优势，能够在一定程度上减少资金投入，提高净化水资源效率，同时还有利于建立循环系统［4］。

3.3 集成处理技术

单一的处理技术无法完全满足系统净化水质的要求，为进一步提升水产养殖废水的循环利用效率，有效降解无机和有机污染物，可通过融合物理化学生物法，研发新型高效的组合集成处理工艺技术，来进行水产养殖废水的处理及循环利用。集成物理法及生物化学研究是采用自然沉淀和贝类过滤及藻类生物法，综合处理水产养殖废水中的无机营养元素悬浮颗粒物等。这一技术的原理主要是：1）通过自然沉淀降低废水悬浮颗粒物的浓度；2）借助养殖水产品贝类的过滤作用，在原有程度上大大降低悬浮物浓度，并处理部分无机颗粒物和细菌等污染物；3）通过藻类处理营养元素氮和磷。这一集成处理技术有着较高的净化效率，悬浮颗粒物及氮和磷的去除效率极高，同时该技术在处理废水时，可通过养殖水产品贝类和藻类进一步提高养殖效益，从而达到多方位的协调平衡发展［5］。