葛彩霞
構建/零排放池塘健康養殖生態系統/調節水質
葛彩霞
“零排放池塘健康養殖生態系統構建研究”是以構建濕地作為復合系統中對養殖池塘水質進行有效調控的核心環節,并研究其凈化效能。天然濕地是處于水陸交接的復雜生態系統,而人工濕地則是為凈化水質而人為設計建造的、工程化的濕地系統,是近些年出現的一種新型的水處理技術。其去除污染物的范圍較為廣泛,包括有機物、氮、磷、懸浮物(SS)、微量元素、病原體等,其凈化機理十分復雜,綜合了物理、化學和生物的三種作用,供給濕地除污需要的氧氣。同時,通過發達的植物根系及填料表面生長的生物膜的凈化作用、填料床體的截留及植物對營養物質的吸收作用,實現對水體的凈化。
人工濕地對有機物有較強的處理能力。不溶性有機物通過濕地的沉淀、過濾可以很快從廢水中截流下來,被微生物加以利用;可溶性有機物則可通過微生物的吸附及微生物的代謝過程被去除。廢水中大部分有機物的最終歸宿是被異養微生物轉化為微生物細胞及二氧化碳和水。
廢水中氮主要通過植物吸收和微生物的硝化——反硝化作用被去除,其中植物吸收只去除了污水中小部分的氮,而污水中氮的去除主要是通過微生物的硝化——反硝化作用來完成的。人工濕地比傳統活性污泥處理系統(一般無法完成反硝化作用)具有更強的氮的處理能力,比A/A/O系統則節省許多基建和運行費用。
人工濕地對磷的去除是植物吸收、微生物去除及物理化學作用三方面共同作用的結果。廢水中無機磷在植物吸收及同化作用下可變成植物的ATP、DNA及RNA等有機成分,通過植物的收割而去除。物理化學作用包括填料對磷的吸附及填料與磷酸根離子的化學反應。微生物對磷的去除包括它們對磷的正常同化(將磷納入其分子組成)和對磷的過量積累。其中,填料的物理化學作用對于磷的去除貢獻最大。
(1)投資省、能耗低、維護簡便。人工濕地不需采用大量人工構筑物和機電設備,無須曝氣、投加藥劑和回流污泥,也沒有剩余污泥產生,因而可大大節省投資和運行費用。至于維護技術,人工濕地基本上不需要機電設備,故維護上只是清理渠道及管理作物,一般人員完全可以承擔,只需個別專業人員定期檢查。
(2)脫氮除磷效果好、病源微生物去除率高。人工濕地是低投入、高效率的脫氮除磷工藝,無須專門消毒便可對病源微生物大幅去除,處理后的水可直接排入湖泊、水庫或河流中,也可用作沖廁、洗車、灌溉、綠化及工業回收利用等。
(3)可與水景觀建設有機結合。人工濕地可作為濱水景觀的一部分,沿著池塘、河流和湖泊的堤岸建設,可大可小,就地利用,部分濕生植物(如美人蕉、鳶尾草等)本身即具有良好的景觀效果。
在養殖池塘構建濕地的結果表明,濕地對池塘養殖廢水中懸浮物的去除率為82.2%,CODcr的去除率為57.9%,氨氮的去除率為80.1%,NO3-N的去除率為54.3%,NO2-N的去除率為73.2%,總氮的去除率為63.4%,總磷的去除率為72.6%,大腸菌群數的去除率為80.0%;出水水質在不同的水力負荷、污染負荷及停留時間等條件下均能達到《漁業水質標準》的要求,達到了回收利用的目的。
(通聯:455000,河南省安陽市水產科學研究所安陽市紅旗路114號 電話:13837270587)