工厂化水产养殖循环水处理技术研究进展
随着社会的 进步和人们生活水平的提高,传统的养殖方式已不能满足人们对水产品的需求,
并且这种方式打破了
养殖
与生态环境的平衡。而工厂化循环水养殖模式
(Recirculating Aquaculture System, RAS)优势明显,能够减小占地面积、节约水资源、减少废水的排放,
具有广阔的发展前景。循环水养殖模式的核心是满足养殖对水质与水量的特殊要求,因此,水处理工艺是实现
工厂
化循环水养殖模式的重要影响因素。
而循环水处理系统作为工厂化水产养殖的核心,其发展决定着工厂化水产养殖的发展水平。
Part 01
工厂化循环水养殖模式概述
工厂化循环水养殖模式是指在相对封闭的空间内,利用过滤、曝气、生物净化等物理、化学、生物手段,迅速去除养殖对象的代谢产物和饵料残渣,使水质得以净化,并在少量添加水的前提下(一般水的重复利用率在90%以上)利用流水进行科学管理、高密度水产养殖的一种技术。该模式于20世纪60年代开始实施,最具代表性的工艺有鳗鱼生产工艺、组装式多级净水养鱼系统,具有快速降解污染物、实时监控养殖环境及运行稳定等优势。我国工厂化循环水产养殖始于1998年江苏省海洋水产研究所建立的海水循环式养殖系统。
Part 02
工厂化循环水养殖模式水处理技术
水产养殖循环水体中的主要污染物有未被摄食的残余饵料、养殖动物的排泄物和分泌物及化学药剂等,其主要表现形式为悬浮固体、化学需氧量、氨氮、亚硝酸盐氮、细菌及病毒等。因此,水产养殖循环水处理的主要任务是去除悬浮固体和脱氮。悬浮固体以物理去除为主,包括沉淀、物理吸附、过滤等,也可采用混凝等物理化学方法,有时也可采用膜处理作为终端处理工艺。常用的生物脱氮技术有活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物转筒、生物接触氧化设备、固定化微生物方法和生物流化床等。
Part 03
几种典型的水产养殖循环水处理组合工艺
01. 生物滤池-紫外消毒工艺
生物滤池-紫外消毒工艺的核心单元是生物滤池与紫外消毒池。微滤机用以去除饵料残渣和水产动物排泄物等固体污染物,蛋白质分离器能够利用气泡去除水中疏水性微小悬浮物质。当水流通过生物滤池时,附着在滤料上的微生物能够降解水中有机物,从而降低化学需氧量。生物滤池中的微生物既有硝化细菌,也有反硝化细菌,因而在生物滤池中能够同时进行硝化和反硝化,实现生物脱氮。再经过紫外消毒池时,进一步杀死水体中的致病细菌等微生物,使出水水质达到养殖要求。该工艺流程图如图1所示。
02. 电化学-生物膜工艺
电解-生物膜工艺的核心单元是电解池与生物膜池,通过电解供氧供氢,在生物膜池中充分发挥表面载体(微生物和原生动物、后生动物)的作用,使污水中的有机物和氧气逐层扩散其中,而后被微生物降解利用。该工艺的优点是抗冲击负荷强,无污泥膨胀等问题。该工艺流程图如图2所示。
03. O?-BAC 工艺
O?-BAC 工艺流程的核心是臭氧与生物活性炭联用。一级沉淀池作为预处理单元降低后续单元的负荷,用以去除大颗粒的饵料残渣及水体中动物排泄物。臭氧反应塔主要将大分子的有机物氧化成小分子的有机物,有利于生物活性炭滤池中活性炭更好地进行吸附,便于微生物降解。沙滤池用以祛除臭氧氧化部分有机物的氧化产物、饵料残渣等悬浮固体物质,还能够使臭氧反应塔中的臭氧充分分解,起到延迟缓冲作用,防止臭氧进入生物活性炭滤池杀死有益细菌。生物活性炭滤池是该工艺生物脱氮的主要单元,附着在活性炭上的生物膜中,既有硝化细菌,也有反硝化细菌,在进水端以硝化细菌为主,在出水端以反硝化细菌为主。硝化细菌将饵料残渣、排泄物中的氨氮转化为亚硝酸盐氮,进而转化为硝酸盐氮。反硝化细菌将硝酸盐氮转化为氮气。生物活性炭滤池还能够降低化学需氧量,其中的活性炭也能够吸附、截留臭氧氧化产物等小分子有机物。该工艺流程图如图3所示。
Part 04
总结与展望
为保证水产养殖动物的正常生长,水产养殖循环水处理的主要去除对象是饵料残渣、悬浮固体和氮。水产养殖循环水中化学需氧量、氮、磷的含量与生活污水相比浓度较低,因而系统中的微生物在运行过程中抗冲击能力相对较弱。但水产养殖循环水水质也较为稳定,因而处理系统能够长期稳定运行。水产养殖循环水的控制指标除悬浮固体、氨氮、亚硝酸盐氮、硝酸盐氮之外,pH值、溶解氧也是重要的控制指标,需要对水产养殖循环水的水质进行实时监测和调整。已研发出针对水产养殖水pH值的自动调控系统,但国内对于其他水质指标的自动调控系统尚未见报道。随着水处理技术的发展和大数据时代的到来,水产养殖循环水处理技术将会不断得到完善,实现经济与环境的动态平衡。
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水处理
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只看楼主 我来说两句 抢板凳资料不错,学习了,谢谢楼主分享
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