海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理及循環(huán)水利用技術(shù)
隨著我國海產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)的進步和市場需求的擴大，我國海產(chǎn)養(yǎng)殖產(chǎn)業(yè)化在過去10年中發(fā)展迅速。養(yǎng)殖廢水中含有豐富的氮、磷、有機物和有毒物質(zhì)的殘留誘餌、化學(xué)殘留物和海產(chǎn)養(yǎng)殖生物糞便，會加劇養(yǎng)殖鄰近水域的富營養(yǎng)化和水污染，造成有害的紅色潮汐等海洋生態(tài)環(huán)境問題，而水污染又反過來制約著海產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展。
因此，海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的處理與循環(huán)利用越來越受到重視。近年來，國內(nèi)外學(xué)者根據(jù)海水工業(yè)養(yǎng)殖廢水的特點，采用常規(guī)的生物處理技術(shù)，取得了許多實際效果。經(jīng)過生物處理后，海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水中的化學(xué)需氧量(COD)、懸浮物(SS)和氨氮(NH3-N)均得到了降低，然后循環(huán)利用。
海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水生物處理技術(shù)
海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水生物處理是一種典型的穩(wěn)定有機污染物的方法，包括活性污泥法和生物膜法。其主要目的是利用微生物對水體中有機物和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收和代謝來達到降解水體中有機物和營養(yǎng)物的目的，是目前處理溶解性污染物最經(jīng)濟、最有效的方法。
養(yǎng)殖生物的飼料和糞便主要是碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪等，由碳、氮、磷等元素組成，具有較好的生物降解性。因此，生物處理技術(shù)可以有效地處理工廠化養(yǎng)殖廢水，其中生物細菌的效率及其固定的生長方式是決定處理效果的兩個重要方面。
(1)活性污泥法
活性污泥處理系統(tǒng)是污水生物處理技術(shù)的主要技術(shù)之一。它由良好的微生物和有機物質(zhì)以及吸附和粘附在其上的無機物質(zhì)組成。它具有吸附和分解水中有機污染物的能力，顯示其生物學(xué)特性?；瘜W(xué)氧化活性。在傳統(tǒng)的活性污泥法中，它已發(fā)展成氧化溝間歇式活性污泥法(SBR)和AB法。Umbl等在海產(chǎn)養(yǎng)殖排水溝中采用SBR操作進行好氧厭氧處理，效果良好，Nugual等采用SBR處理海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水，探討鹽度的影響，結(jié)果表明鹽度不是在非常高的溫度下，反硝化作用良好。
(2)生物膜法
生物膜法主要包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化設(shè)備和生物流化床。由于微生物多樣性，這些技術(shù)在海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的閉路循環(huán)中得到了應(yīng)用。在海洋環(huán)境中篩選高效、快速生長的微生物群是有效處理工業(yè)海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的關(guān)鍵。目前國內(nèi)外主要研究光合細菌、阻隔細菌和硝化細菌在海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用。由于固定化微生物密度高、活性強、反應(yīng)速度快，與傳統(tǒng)的微生物膜生物處理技術(shù)相比，固定化微生物對氨氮和一些難降解的可生物降解有機物有顯著的去除效果。因此，該技術(shù)有望成為海洋工業(yè)海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的重要生化處理技術(shù)。
(3)生物濾池
集約化養(yǎng)殖設(shè)備中使用的生物過濾器有平流、升流和降流。生物濾器最重要的部分是懸膜。濾料表面不能形成生物膜，因此不可能談?wù)撚脼V料處理污水。從微生物學(xué)的角度看，微球是細菌的接種，即使微生物被吸附在濾料的表面。生物過濾器中的填充物是生物的載體。填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窩和各種合成產(chǎn)品。生物過濾器可以連續(xù)使用，不需要更換。填料的選擇在生物過濾器的設(shè)計中也非常重要。填料的結(jié)構(gòu)和表面積有利于生物膜的生長和有機懸浮粒子的捕獲。采用沉淀池→生物濾池→第二沉池→生物濾池工藝，其中填料為混合纖維，經(jīng)河口大面積密集海產(chǎn)養(yǎng)殖水體處理后可重復(fù)使用。
(4)生物轉(zhuǎn)盤
生物轉(zhuǎn)盤由一系列固定在軸上的圓盤組成。磁盤之間有一個間隔，其中一半放在水中，另一半暴露在水中。水和空氣中的微生物附著在圓盤表面形成生物膜。當(dāng)旋轉(zhuǎn)時，浸入水中的薄片暴露在水的表面，圓盤上的水由于自身的重量而沿著生物膜的表面流動，空氣中的氧氣通過旋轉(zhuǎn)的圓盤通過吸收、混合、擴散和滲透等作用進入水中。增加了水中的溶解氧，凈化了水質(zhì)。
(5)生物流化床
生物流化床(BFBS)是用于廢水二級處理(有機氧化，部分硝化)的高負荷生物膜方法，用于處理有機廢水和脫氮。反應(yīng)器結(jié)合好氧硝化和缺氧反硝化流化床，懸浮在表面的富含硝酸鹽和溶解的有機物被送到流化床，處理效果良好。在海產(chǎn)養(yǎng)殖水循環(huán)中使用膨脹床的硝化和反硝化，同時處理BOD5，SS和氮，出水氨氮低于05mg/L。該技術(shù)廣泛應(yīng)用于水和廢水中有機物的氧化，硝化和反硝化。作為水處理方法的創(chuàng)新技術(shù)，生物流化床工藝將在水處理項目中發(fā)揮更大的作用。
海產(chǎn)養(yǎng)殖廢水回用工藝研究
水處理設(shè)備種類繁多，結(jié)構(gòu)不同，工藝不同，以下是幾種典型的水處理工藝：
魚塘排水→集水池→氧化池→沉淀池→升溫曝氣池→魚池循環(huán)利用，氧化池是此過程中的生物鼓；魚塘排水→沉淀池→上流式生物過濾器→澆水塔曝氣→加熱消毒→魚塘重復(fù)使用，可去除99%氨氮，淡水/回水為1/9；魚池排水→氧化→上流石灰石過濾→沉淀池→曝氣→再利用，其中淡水/循環(huán)水為1/5；魚塘排水→上流式礫石過濾器→下流式礫石過濾器→增加溫池→再利用；魚塘排水→收集池→上流式沸石過濾池→下流式沸石過濾器→補充淡水，調(diào)節(jié)溫度→回收魚塘。
根據(jù)生態(tài)設(shè)計和海產(chǎn)養(yǎng)殖環(huán)境工程技術(shù)的基本原理研究認為，針對海產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)零污水環(huán)境排放，可以對海產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)進行生態(tài)工程和生態(tài)工藝設(shè)計，是典型的工業(yè)可開發(fā)污水零排放復(fù)合養(yǎng)殖系統(tǒng)。
