劉美娜,劉玥,王靜
遼寧中舟得水環(huán)保科技有限公司,遼寧大連 116032
海水養(yǎng)殖是近年來(lái)快速發(fā)展的行業(yè)之一,但是尾水排放問(wèn)題成為制約海水養(yǎng)殖可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。尾水中含有高濃度的氨氮、硝酸鹽、磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),直接排放會(huì)造成海洋污染和生態(tài)破壞。為了解決這一問(wèn)題,就需要引入尾水回用技術(shù)。海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)已經(jīng)成為解決海洋污染和節(jié)約水資源的重要手段,但是在應(yīng)用中仍需進(jìn)一步優(yōu)化和完善。未來(lái),隨著人們環(huán)保意識(shí)的不斷提高和技術(shù)的不斷發(fā)展,尾水回用技術(shù)在海水養(yǎng)殖中的應(yīng)用前景將會(huì)更加廣闊[1]。
海水養(yǎng)殖尾水是指海水養(yǎng)殖過(guò)程中產(chǎn)生的廢水,具有以下幾個(gè)特點(diǎn):
1)高鹽度:海水養(yǎng)殖尾水的鹽度通常比較高,因?yàn)轲B(yǎng)殖過(guò)程中用于養(yǎng)殖的水通常都是海水,鹽度可以達(dá)到30‰~35‰,甚至更高。
2)高營(yíng)養(yǎng)物含量:海水養(yǎng)殖尾水中含有大量的氮、磷等養(yǎng)分,這是由于養(yǎng)殖過(guò)程中添加的飼料和養(yǎng)殖廢物排泄所產(chǎn)生的。
3)復(fù)雜的組成:海水養(yǎng)殖尾水中含有各種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物,其中有些物質(zhì)對(duì)環(huán)境有一定的毒性和污染性,如溶解氧、氨氮、硫化氫等。
4)季節(jié)性和地域性:海水養(yǎng)殖尾水的特點(diǎn)還包括季節(jié)性和地域性的差異,不同季節(jié)和不同地域養(yǎng)殖廢水中含有的物質(zhì)和濃度都不同[2]。
1)海水養(yǎng)殖尾水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物會(huì)消耗水中的氧氣,導(dǎo)致水中氧氣含量下降,形成水體缺氧,危及水生動(dòng)植物的生命。此外,有機(jī)物的富集和腐爛還會(huì)導(dǎo)致水體的酸堿度變化,增加水體的渾濁度和有害氣體的釋放,對(duì)海洋生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和平衡性產(chǎn)生負(fù)面影響。
2)海水養(yǎng)殖尾水中的病原微生物、寄生蟲(chóng)等病原體會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生一定的危害。這些病原體可能通過(guò)水體傳播,造成海洋生態(tài)環(huán)境破壞和水生動(dòng)植物疾病傳播,甚至還會(huì)對(duì)人類(lèi)健康產(chǎn)生潛在威脅。
3)養(yǎng)殖業(yè)中的化學(xué)物質(zhì)和藥物殘留也可能通過(guò)養(yǎng)殖廢水的排放而進(jìn)入海洋環(huán)境,這就會(huì)對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境和人類(lèi)健康產(chǎn)生一定的危害。這些化學(xué)物質(zhì)和藥物殘留可能會(huì)對(duì)水生動(dòng)植物的生長(zhǎng)發(fā)育產(chǎn)生不良影響,甚至可能通過(guò)食物鏈傳遞到人類(lèi)體內(nèi),對(duì)人類(lèi)健康造成潛在威脅[3]。
1)傳統(tǒng)的尾水處理方式。傳統(tǒng)的海水養(yǎng)殖尾水處理方式是將養(yǎng)殖廢水排放到海洋中,這種方式會(huì)對(duì)海洋環(huán)境造成一定的污染和影響,這就需要予以充分的重視。
2)尾水初步處理技術(shù)的發(fā)展。隨著環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)和環(huán)境監(jiān)管的加強(qiáng),人們開(kāi)始研究開(kāi)發(fā)一些尾水初步處理技術(shù),如生物濾池、曝氣池、沉淀池等,這些處理技術(shù)可以有效去除廢水中的有機(jī)物、氮、磷等污染物。
3)尾水高效處理技術(shù)的出現(xiàn)。尾水初步處理技術(shù)雖然可以有效去除污染物,但是處理效果不夠理想,還需要進(jìn)一步完善處理工藝。近年來(lái),隨著科技的發(fā)展,出現(xiàn)了一些高效尾水處理技術(shù),如納濾、反滲透等,這些技術(shù)可以將廢水中的污染物幾乎完全去除,使處理后的水質(zhì)滿(mǎn)足再利用的要求[4]。
4)尾水資源化利用技術(shù)的興起。尾水高效處理技術(shù)可以使處理后的水質(zhì)滿(mǎn)足再利用的要求,而尾水資源化利用技術(shù)則可以將處理后的水再次利用起來(lái)。目前,尾水資源化利用技術(shù)主要有2種,一種是將處理后的水用作養(yǎng)殖過(guò)程中的補(bǔ)水、循環(huán)水、清洗水等,另一種是將處理后的水用于植物種植、園林綠化等用途。
5)尾水回用技術(shù)的推廣應(yīng)用。隨著尾水處理技術(shù)和尾水資源化利用技術(shù)的不斷發(fā)展和完善,尾水回用技術(shù)已經(jīng)逐漸被廣泛應(yīng)用于海水養(yǎng)殖、城市生活污水處理等領(lǐng)域,為實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用和保護(hù)環(huán)境做出了重要貢獻(xiàn)。
海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)根據(jù)不同的處理方式和應(yīng)用范圍,可以分為以下幾種類(lèi)型:
1)生物濾池法。生物濾池法是指將養(yǎng)殖廢水通過(guò)濾網(wǎng)和濾材過(guò)濾,利用微生物的生物吸附和生物降解作用,去除廢水中的有機(jī)物和氮、磷等污染物,使水質(zhì)達(dá)到再利用標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)適用于規(guī)模較小的養(yǎng)殖場(chǎng),處理效率較低,但是成本較低,操作簡(jiǎn)便。
2)反滲透法。反滲透法是指將養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)濾網(wǎng)、沉淀池等處理后,再經(jīng)過(guò)反滲透膜進(jìn)行過(guò)濾,利用膜的過(guò)濾作用,去除水中的離子和微量元素,使水質(zhì)達(dá)到再利用標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)處理效率較高,處理后的水質(zhì)優(yōu)良,適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)[5]。
3)膜生物反應(yīng)器法。膜生物反應(yīng)器法是將養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)生物濾池處理后,再通過(guò)微孔濾膜進(jìn)行過(guò)濾,利用微生物的生物吸附和生物降解作用,去除水中的有機(jī)物和氮、磷等污染物,同時(shí)還可以去除水中的微生物和病毒等有害物質(zhì)。該技術(shù)處理效率高,能夠有效去除廢水中的有機(jī)物和微生物等污染物,適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)。
4)光生物反應(yīng)器法。光生物反應(yīng)器法是指將養(yǎng)殖廢水經(jīng)過(guò)生物濾池和沉淀池等處理后,再通過(guò)光反應(yīng)器進(jìn)行過(guò)濾,利用光反應(yīng)器中的光合作用和微生物的生物降解作用,去除水中的有機(jī)物和氮、磷等污染物,同時(shí)還可以去除水中的微生物和病毒等有害物質(zhì)。該技術(shù)處理效率高,能夠有效去除廢水中的有機(jī)物和微生物等污染物,適用于規(guī)模較大的養(yǎng)殖場(chǎng)。
海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)如下:
1)優(yōu)點(diǎn):①資源利用效率高:海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以將廢水處理成可再利用的水資源,降低水資源的浪費(fèi)。②環(huán)境污染降低:海水養(yǎng)殖尾水排放對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境造成一定的污染,采用回用技術(shù)可以有效降低對(duì)海洋生態(tài)環(huán)境的不利影響。③經(jīng)濟(jì)效益顯著:通過(guò)采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù),可以降低養(yǎng)殖成本,提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益。④技術(shù)適用性廣:海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)有多種技術(shù)路線(xiàn),可根據(jù)不同的水質(zhì)要求和養(yǎng)殖場(chǎng)規(guī)模選擇合適的技術(shù),適用性廣。
2)缺點(diǎn):①技術(shù)成本高:尾水回用技術(shù)需要進(jìn)行復(fù)雜的處理,如反滲透等技術(shù),需要投入大量的設(shè)備和人力,成本較高。②操作難度大:尾水回用技術(shù)的操作需要專(zhuān)業(yè)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),操作難度較大,需要專(zhuān)業(yè)人員進(jìn)行操作。③水質(zhì)要求高:尾水回用技術(shù)需要將處理后的水質(zhì)達(dá)到再利用標(biāo)準(zhǔn),對(duì)水質(zhì)的要求較高,處理難度大。④處理工藝復(fù)雜:不同的尾水回用技術(shù)有不同的處理工藝,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行選擇,處理工藝復(fù)雜。
1)政策支持:政府可以出臺(tái)相關(guān)政策,如制定尾水回用技術(shù)的推廣計(jì)劃,鼓勵(lì)企業(yè)采用尾水回用技術(shù),提供相關(guān)資金支持和稅收優(yōu)惠政策,降低企業(yè)推廣和應(yīng)用成本,促進(jìn)技術(shù)的普及和推廣。
2)宣傳教育:加強(qiáng)對(duì)尾水回用技術(shù)的宣傳教育,通過(guò)各種途徑,如媒體、網(wǎng)絡(luò)、研討會(huì)、培訓(xùn)等,提高企業(yè)和公眾的認(rèn)識(shí)和了解。同時(shí),開(kāi)展相關(guān)知識(shí)普及活動(dòng),提高公眾的環(huán)保意識(shí)和科學(xué)素養(yǎng),增強(qiáng)其推廣和應(yīng)用的意愿和信心。
3)技術(shù)研發(fā):加強(qiáng)尾水回用技術(shù)的研發(fā),提高其適用范圍和效率,降低成本,增強(qiáng)其市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。通過(guò)技術(shù)創(chuàng)新和提高技術(shù)水平,實(shí)現(xiàn)技術(shù)的升級(jí)和改進(jìn),使其更加適應(yīng)不同行業(yè)和領(lǐng)域的需求,提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
4)合作共贏:企業(yè)可以通過(guò)與水處理廠(chǎng)、水務(wù)公司等合作,共同推廣和應(yīng)用尾水回用技術(shù),實(shí)現(xiàn)資源共享和互惠互利。同時(shí),加強(qiáng)與科研機(jī)構(gòu)和高等院校的合作,共同推動(dòng)技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新,提高技術(shù)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
5)示范引領(lǐng):建立尾水回用技術(shù)的示范項(xiàng)目,通過(guò)實(shí)踐證明其可行性和效益,吸引更多企業(yè)和公眾參與。同時(shí),示范項(xiàng)目可以作為企業(yè)推廣和應(yīng)用尾水回用技術(shù)的重要參考,為相關(guān)企業(yè)提供技術(shù)支持和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
海水養(yǎng)殖是我國(guó)重要的水產(chǎn)養(yǎng)殖方式之一,但養(yǎng)殖廢水的排放對(duì)海洋環(huán)境造成一定的污染和不利影響,因此海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)的市場(chǎng)需求主要有以下幾個(gè)方面:
1)環(huán)保要求的提高:近年來(lái),環(huán)保意識(shí)的提高和環(huán)境監(jiān)管的加強(qiáng),對(duì)養(yǎng)殖廢水的排放標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以有效地降低廢水的排放,因此,市場(chǎng)需求逐漸增加。
2)養(yǎng)殖成本的降低:采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以降低養(yǎng)殖成本,提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益,因此受到養(yǎng)殖企業(yè)的青睞。
3)技術(shù)水平的提高:隨著科技的發(fā)展和技術(shù)水平的提高,海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)逐漸得到完善和提高,處理效率和水質(zhì)都有了明顯的提高,因此市場(chǎng)需求逐漸增加[6]。
海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)正在不斷發(fā)展和逐步完善,未來(lái)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)主要有以下幾個(gè)方面:
1)智能化技術(shù):隨著科技的發(fā)展,智能化技術(shù)將會(huì)廣泛應(yīng)用于海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)中,如自動(dòng)化控制系統(tǒng)、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等,可以提高回用技術(shù)的運(yùn)行效率和管理水平。
2)綠色技術(shù):未來(lái)的海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)將更加注重綠色環(huán)保,采用更加環(huán)保、低碳的處理工藝和設(shè)備,如生物降解、太陽(yáng)能供電等,降低能耗和環(huán)境污染[7]。
3)集成化技術(shù):未來(lái)的海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)將更加注重集成化,將處理過(guò)程中的多個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行集成和優(yōu)化,提高處理效率和處理水質(zhì),同時(shí)降低成本。
海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)作為一項(xiàng)環(huán)保、節(jié)能、資源化的技術(shù),具有廣闊的應(yīng)用前景,主要有以下幾個(gè)方面:
1)推動(dòng)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展:采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以有效降低廢水排放,減少對(duì)環(huán)境的污染和不利影響,同時(shí)實(shí)現(xiàn)廢水的資源化利用,促進(jìn)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展。
2)促進(jìn)水資源節(jié)約和管理:采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以將處理后的水資源用于養(yǎng)殖、種植、農(nóng)業(yè)灌溉等多個(gè)領(lǐng)域,實(shí)現(xiàn)水資源的最大化利用和管理,促進(jìn)水資源的節(jié)約和管理。
3)降低企業(yè)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益:采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以降低養(yǎng)殖成本,提高養(yǎng)殖經(jīng)濟(jì)效益,同時(shí)減少對(duì)傳統(tǒng)水資源的依賴(lài),降低企業(yè)經(jīng)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)。
4)增強(qiáng)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力:采用海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)可以提高企業(yè)的環(huán)保形象和社會(huì)責(zé)任感,增強(qiáng)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)[8]。
總而言之,海水養(yǎng)殖尾水回用技術(shù)是未來(lái)養(yǎng)殖業(yè)可持續(xù)發(fā)展和環(huán)境保護(hù)的重要技術(shù)之一,其研究現(xiàn)狀和應(yīng)用前景非常廣闊,需要各界共同努力,加強(qiáng)研究和合作,推動(dòng)該技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展。