淺談水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)

馬鴻賓 詹國順 羅旋

馬鴻賓，詹國順，羅 旋.淺談水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)[J].南方農(nóng)業(yè)，2021，15（24）：-198.

摘 要 水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)在我國經(jīng)濟發(fā)展中占據(jù)重要地位，其規(guī)模龐大，對于保障國家食品供應(yīng)及食品安全方面有著不可忽略的重要作用。現(xiàn)階段，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖多采用池塘高密度養(yǎng)殖方式，這種傳統(tǒng)的養(yǎng)殖方式雖能在一定時間內(nèi)確保水產(chǎn)品產(chǎn)量大幅增長，但同時也破壞了養(yǎng)殖環(huán)境。因此，要優(yōu)化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)，確保水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水能循環(huán)利用。分析水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染的危害，并提出廢水凈化及循環(huán)應(yīng)用技術(shù)策略。

關(guān)鍵詞 水產(chǎn)養(yǎng)殖;廢水處理;循環(huán)利用技術(shù)

中圖分類號：X714 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：C DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2021.24.092

水產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展促使其由傳統(tǒng)放養(yǎng)型朝著集約型、密集型方向轉(zhuǎn)變，這一轉(zhuǎn)變形式提高了水產(chǎn)養(yǎng)殖的效率，但同時造成了水體環(huán)境的破壞。高密度養(yǎng)殖模式需向水體中投放更多的飼料，導(dǎo)致水體在一定時間內(nèi)快速惡化腐敗，影響水產(chǎn)品的正常生長，進(jìn)而影響?zhàn)B殖產(chǎn)業(yè)的最終經(jīng)濟效益，因此需進(jìn)一步提高水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理和循環(huán)利用技術(shù)應(yīng)用效率。

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水污染的危害

1.1 危害水產(chǎn)品

水產(chǎn)養(yǎng)殖污染的直接危害是導(dǎo)致水產(chǎn)品質(zhì)量下降，且影響水產(chǎn)品產(chǎn)量。在養(yǎng)殖過程中若是僅關(guān)注經(jīng)濟效益，投放過量或劣質(zhì)養(yǎng)殖飼料，或者大量投放消毒劑等化學(xué)產(chǎn)品，會對水生生物的健康生長及整體質(zhì)量水平產(chǎn)生不利影響。1）投放過量飼料在一定時間內(nèi)未及時處理，會在水中分解造成水體污染。2）養(yǎng)殖戶使用的部分消毒劑中含有高毒性成分，雖然在短時間內(nèi)不會表現(xiàn)出不利于養(yǎng)殖生產(chǎn)和管理的后果，但是其中所富含的重金屬元素會累積在水生生物體內(nèi)，無法被水生生物降解，被人們食用后會對人的身體健康造成威脅[1]。

1.2 危害環(huán)境

水產(chǎn)養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定得益于水生物之間和生物與環(huán)境之間的相互作用，環(huán)境中的物質(zhì)和能量交換會影響水體中生物體的生存和發(fā)展，水生物要想生存和發(fā)展，離不開良好的養(yǎng)殖水域生態(tài)環(huán)境，江河湖泊都是養(yǎng)殖水域水體的自然來源，必須進(jìn)一步提升生態(tài)環(huán)境的整體水平，進(jìn)而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖的水域生態(tài)環(huán)境。隨著現(xiàn)階段經(jīng)濟水平的不斷提高，工業(yè)生產(chǎn)所形成的工業(yè)廢水、農(nóng)業(yè)農(nóng)藥化肥的大量使用等都會導(dǎo)致水體受到不同程度的污染，這些污染使得水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展受到嚴(yán)重限制，也降低了水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟效益[2]。

2 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)的積極作用

隨著我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，集約化高密度池塘規(guī)模不斷擴大。在養(yǎng)殖過程中，向池塘投放的各類餌料、化學(xué)藥品和抗生素等物質(zhì)的吸收和利用效率極低，多數(shù)與水產(chǎn)動物排泄物積淀成污染物。養(yǎng)殖廢水的肆意排放，導(dǎo)致整個生態(tài)環(huán)境受到嚴(yán)重邊緣污染，進(jìn)而引發(fā)藍(lán)藻水華，同時病害發(fā)生率不斷增加，為有效減少負(fù)面影響，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)能夠通過先進(jìn)的技術(shù)手段的應(yīng)用綜合處理養(yǎng)殖廢水，借助養(yǎng)殖生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，減少并最大程度上避免養(yǎng)殖廢棄物在水體中的積累，促使養(yǎng)殖水質(zhì)能夠得到凈化處理，并在處理的基礎(chǔ)上循環(huán)利用廢棄物。同時，水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)十分契合我國現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保的綠色發(fā)展理念，憑借其節(jié)能、節(jié)水、簡便、經(jīng)濟性比較高的優(yōu)勢予以廣泛推廣，從而提高水產(chǎn)養(yǎng)殖經(jīng)濟效益及社會效益。養(yǎng)殖廢水問題直接影響到池塘養(yǎng)殖的進(jìn)一步發(fā)展，破壞了生物棲息地，甚至影響野生生物種群繁衍和生存，導(dǎo)致生物多樣性驟減。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，加上其他行業(yè)所引發(fā)的環(huán)境問題，各行各業(yè)對環(huán)境污染問題的重視程度較高，再加上養(yǎng)殖廢水的肆意排放，造成生態(tài)環(huán)境的破壞、養(yǎng)殖環(huán)境的進(jìn)一步惡化，導(dǎo)致水產(chǎn)養(yǎng)殖健康可持續(xù)發(fā)展受到不利影響，因此水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水凈化和循環(huán)利用成為了現(xiàn)階段的熱點課題。應(yīng)不斷提高水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)的應(yīng)用，從而保障水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3 水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)

3.1 物理化學(xué)處理技術(shù)

1）機械化過濾是傳統(tǒng)水產(chǎn)養(yǎng)殖中應(yīng)用頻率最高、應(yīng)用范圍最廣的一種水體凈化技術(shù)，該技術(shù)是由傳統(tǒng)砂濾池逐漸演變發(fā)展而來，主要原理是利用相應(yīng)物質(zhì)的吸附和阻隔作用，將水體中顆粒較大的雜質(zhì)快速過濾。機械化過濾技術(shù)能夠有效過濾水體中的固體顆粒物，但是對于各種小分子物質(zhì)過濾效果不盡人意，通過在過濾系統(tǒng)中添加沸石能夠起到一定輔助作用。此外，通過在水體中種植植物，利用植物根系的過濾和滲透作用能有效去除水體中所富含的磷。2）臭氧凈化技術(shù)是利用臭氧氧化還原能力，在臭氧進(jìn)入水體后，破壞水體中某些致病菌有害微生物的細(xì)胞壁、細(xì)胞膜，迅速進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)部，有效殺死病原，還能在水體中與水自由結(jié)合，從而形成羥基自由基。臭氧具有較強的氧化性，能夠?qū)⑺w中一般氧化劑難以分解的有機物質(zhì)快速分解，在水體中融入一定量的臭氧能起到消菌殺毒的作用，還可以溶解水體胺等有毒物質(zhì)。臭氧氧化后形成的產(chǎn)物主要為氧氣和水，不會產(chǎn)生二次代謝廢物，能增加水體溶氧量，起到凈化養(yǎng)殖廢水、提高水體利用率。將臭氧凈化技術(shù)和生物濾池凈化技術(shù)結(jié)合，能夠進(jìn)一步提升凈化水體中溶解氧含量，從而提高水資源利用率，進(jìn)一步拓寬單位面積內(nèi)水體養(yǎng)殖密度，提高經(jīng)濟效益[3]。

3.2 生物處理技術(shù)

3.2.1 生物膜法

生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤等，正是由于微生物的多樣性，使得這些技術(shù)能夠在水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中加以利用。1）生物濾池處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的關(guān)鍵在于填料的選擇。填料的結(jié)構(gòu)及表面積要能夠促進(jìn)生物膜快速生長，并有利于有機懸浮顆粒的補給，現(xiàn)階段生物濾池中的填料主要包括卵石、塑料蜂窩等，這些都屬于人工合成產(chǎn)品。生物濾池濾料可連續(xù)使用，無需更換。2）生物硫化床屬于高負(fù)荷生物膜法，通過硝化滴濾及缺氧反硝化流化床形成反應(yīng)器，將水體表層硝酸鹽及溶解的有機物送到硫化床進(jìn)行處理，以收獲良好效果。3）生物轉(zhuǎn)盤是將一定數(shù)量圓盤固定在軸上，將盤片的一半浸入水中，剩余部分露于水面，水和空氣中的微生物片會吸附到盤面表面，從而形成生物膜，在生物轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動過程中，浸沒在水中的盤面露出水面后，表面的水便會在重力作用下順著生物膜表面不斷向下流動，在這一作用過程中會將空氣中的氧氣吸收到水中，從而增加養(yǎng)殖水中氧的含量，以達(dá)到水質(zhì)凈化的作用。

3.2.2 人工濕地法

為了進(jìn)一步有效處理水產(chǎn)養(yǎng)殖排放出的污水，可以建立人工濕地。有機物、磷、硫化氫是水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)中的核心污染物，在人工濕地中存在大量植物，這些植物能夠起到去除磷的作用，而有機物則在沉淀和過濾中被處理。人工濕地技術(shù)經(jīng)過長時間的改進(jìn)和發(fā)展，現(xiàn)階段仍應(yīng)用廣泛，同時人工濕地在處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水時穩(wěn)定性能較好、消耗較低、效率較高，但是其會受到自然因素和人為因素的影響，因此應(yīng)格外注意這些影響因素，合理使用人工濕地法。

3.2.3 固定化微生物技術(shù)

固定化微生物技術(shù)能夠?qū)⑽⑸锕潭ㄔ谳d體上，使其在適宜的環(huán)境中進(jìn)行快速繁殖，確保其具有較高的穩(wěn)定性和適應(yīng)性。在養(yǎng)殖廢水處理中，固定化微生物技術(shù)能夠增強環(huán)境的穩(wěn)定性，從而提高凈化水質(zhì)的效率，防止其他有害微生物的生長。此外，固定化微生物技術(shù)還可利用天然高分子凝膠載體，這意味著固定化微生物技術(shù)具有較大的成本優(yōu)勢，能夠在一定程度上減少資金投入，提高凈化水資源效率，同時還有利于建立循環(huán)系統(tǒng)[4]。

3.3 集成處理技術(shù)

單一的處理技術(shù)無法完全滿足系統(tǒng)凈化水質(zhì)的要求，為進(jìn)一步提升水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的循環(huán)利用效率，有效降解無機和有機污染物，可通過融合物理化學(xué)生物法，研發(fā)新型高效的組合集成處理工藝技術(shù)，來進(jìn)行水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理及循環(huán)利用。集成物理法及生物化學(xué)研究是采用自然沉淀和貝類過濾及藻類生物法，綜合處理水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的無機營養(yǎng)元素懸浮顆粒物等。這一技術(shù)的原理主要是：1）通過自然沉淀降低廢水懸浮顆粒物的濃度;2）借助養(yǎng)殖水產(chǎn)品貝類的過濾作用，在原有程度上大大降低懸浮物濃度，并處理部分無機顆粒物和細(xì)菌等污染物;3）通過藻類處理營養(yǎng)元素氮和磷。這一集成處理技術(shù)有著較高的凈化效率，懸浮顆粒物及氮和磷的去除效率極高，同時該技術(shù)在處理廢水時，可通過養(yǎng)殖水產(chǎn)品貝類和藻類進(jìn)一步提高養(yǎng)殖效益，從而達(dá)到多方位的協(xié)調(diào)平衡發(fā)展[5]。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展迅速，然而快速發(fā)展的水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染問題較為嚴(yán)重，因此要加強研究水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)利用技術(shù)，并大范圍推廣應(yīng)用，解決其中所存在的耗水量大、水質(zhì)問題突出等問題。同時，要加大對水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水創(chuàng)新高效環(huán)保處理工藝的研究力度，不斷拓展集成處理技術(shù)的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)：

[1] 楊岳，關(guān)成立，張水梅，等.水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)及研究進(jìn)展[J].當(dāng)代化工研究，2017（8）：73-75.

[2] 司圓圓，林佳佳，唐日韜，等.水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].農(nóng)技服務(wù)，2019，36（4）：88-89.

[3] 許育新.水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水生物處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2019，60（8）：1306-1310.

[4] 陳進(jìn)斌，苗英霞，邱金泉，等.海水養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].鹽業(yè)與化工，2016，45（5）：1-5.

[5] 郭欣碩.水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水生物處理技術(shù)研究進(jìn)展[J].畜牧獸醫(yī)科技信息，2020（11）：32.

（責(zé)任編輯：劉寧寧）