水产养殖废水的生物处理技术

活性污泥法活性污泥法

处理系统是污水生物处理技术的主要技术之一，在传统的活性污泥法上发展成氧化沟、间歇式活性污泥法(SBR)和AB法处理工艺等。Meske等通过活性污泥法处理水产养殖循环用水研究表明，NH+42N含量不能达到回用的要求；Umble等在水产养殖排水沟渠中用接近SBR的操作方式进行好氧厌氧处理，效果良好；Nugual等用SBR法处理海水养殖废水，探讨盐度影响，结果表明，在盐度不是很高情况下，脱氮效果良好。

    生物膜法

生物膜法主要有生物滤池、生物转盘、生物接触氧化设备和生物硫化床等，这些技术因为其微生物的多样化，在水产养殖废水的封闭循环使用中得到广泛利用。

　生物滤池

在集约化养鱼装置中配用的生物滤池有平流式、升流式和降流式[9]。生物滤池中填料是生物的载体，填料主要有碎石、卵石、焦炭、煤渣、塑料蜂窝和各种人工合成产品等；生物滤池能连续使用，不需要更换滤料。生物滤池设计中很重要的就是填料的选择，填料的结构和表面积要有利于生物膜的生长和有机悬浮颗粒的捕集。在台湾，Yang等用一个十字交叉的高孔隙率的填料(塑料鲍尔环，孔隙率87%)的生物滤池，后跟一个有很大表面积填料(粉末焦炭颗粒，孔隙率35%)的生物滤池，在停留时间为2.5h，SS和BOD去除率分别为98.8%和80.2%。有养殖废水需要处理的单位，也可以到污水宝项目服务平台咨询具备类似污水处理经验的企业。

在新加坡，China等用沉淀池→生物滤池→二沉池→生物过滤器工艺，其中填料为混合纤维(表面积>1000m2/m3，孔隙率85%)，对河口大面积集约化养殖水体处理后可回用。在澳大利亚，Abeysinghe等[17]用好氧淹没升流式生物滤池去除鲑鱼养殖废水中TOC和N，其中填料有效表面积14.m2/m3，停留时间为4h时，去除40%的磷，氮完全硝化和40%反硝化，TOC可以降到12mg/L。曝气后从生物滤池出水应有足够的溶解氧满足回用需要，Eikebrokk利用一个淹没式的鼓风升流式的生物过滤器，在这个生物过滤器里可以进行消化和氧的传递，把其放在鱼塘里，使得污染物减少了90%～95%，池塘的溶解氧可保持在5mg/L。另外可通过控制溶解氧进行生物滤池的硝化和反硝化作用，Sauthier等用池塘(曝气)→机械滤池→紫外光消毒→淹没式生物滤池(反硝化池)→鱼塘回用，其中填料孔隙率>30%，氮负荷为2.4kgN/m3·d，反冲洗时间为3d。

　生物转盘

生物转盘由一串固定在轴上的圆盘组成，盘片之间有一间隔，盘片一半放在水中，另一半露出水面。水和空气中的微生物附在盘片的表面上，结成一层生物膜。转动时，浸没在水中的片露出水面，盘片上的水因自重而沿着生物膜表面下流，空气中的氧通过吸收、混合、扩散和渗透等作用，随转盘转动而被带入水中，使水中溶解氧增加，水质得到净化。

生物转筒

生物转筒是生物转盘的变型，是从20世纪70年代中期发展起来的，在丹麦、德国发展很快。丹麦研制了单转筒型，德国则发展了多转筒型，转筒内的填料有塑料球、塑料环和波纹盘片等。有些生物转筒外还设有集气装置以增加水中溶氧量。其典型的3种生物转筒形式为:(1)外壳结构为硬聚乙烯塑料，内装聚氯乙烯波纹圆盘片，转筒由16只小转筒组成，转筒直径约1.8m，转速为0.24～1.2r/min，转筒耗能0.37kW；(2)筒体外壳为钢制，长1.57m，外壳开6个孔，每个孔长1.5m，宽0.32m，筒内固定在轴上硬聚乙烯波纹的盘面呈多边形，外接圆直径3m，盘面总表面积120m2；(3)转筒的筒体四周装有小容器，当转筒向上转时，小容器内盛满了水，向下转动时，水被洒在塑料球上，空容器内充满空气进入水中，净化水的体积为生物转筒体积的15～25倍。

　生物硫化床

生物硫化床是高负荷的一种生物膜法，Arbi等用好氧的硝化滴滤和缺氧反硝化硫化床相结合的反应器，悬浮在表面的富含硝酸盐和溶解的有机物送到硫化床，处理效果良好。Jewell等在水产养殖水体循环中利用膨胀床的硝化和反硝化作用同时，处理BOD5、SS和氮，出水氨氮低于0.5mg/L。同时可以查看中国污水处理工程网更多技术文档。

水产养殖技术的自然生物处理

用自然生物处理水产养殖水体主要有湿地、定塘和土地处理系统等，其优点是处理含氮和磷的水体，能达到比较彻底的处理效果。

　湿地生态系统

人工湿地具有一定的污水处理能力，对氮、磷有机物悬浮物等的去除有良好的效果，人工湿地净化工农业废水已有大量研究，近年来，用人工湿地处理水产养殖废水取得一定进展。非集约化水产养殖的自然水域本身是一个典型湿地系统，具有良好的自净能力，只要合理利用和加强其自净能力，会有良好的环境效应和经济效应；Kruzie等综合土地处理湿地池塘水生植物系统进行水产养殖水体循环。Wood等利用人工湿地系统处理水体，湿地系统中藻类密度高，在地表水利负荷1315cm/d时，COD的去除率59.2%、NH+42N为34.6%、PO-42P-为3.19%和SS为78%；如果水力停留时间在3d，则COD的去除率79.4%、NH+42N为82.8%、PO3-42P为54.1%、蛋白质产率50t/hm2·a。Lin等用人工湿地处理水产养殖水体，在水力负荷为1.8～13.5cm/d之间，则NH+42N去除率为86%～98%，总无机氮(TIN)为95%～98%，磷的去除为32%～71%，出水NH+42N浓度<0.3mg/L，NO-22N<0.01mg/L。对于盐度高的水体，用耐盐性植物种植在沙性湿地上，可去除养殖水体中98%的总氮、94%的无机氮、99%的总磷和97%的溶解态磷。

　鱼塘水生生态系统

鱼塘水生生态系统本身有很强的净污能力，在水产养殖水体的处理中完全可以利用鱼塘对污染物的净化能力来净化污水。养殖水体的综合利用主要是用池塘的自净能力和鱼类生理特性，如充氧、鱼藻共生系统、鱼类白天和晚上不同活动时间混养、耐污能力不同鱼类混养和对鱼类生理修正。Kirke从曝气方面进行了研究，对鱼塘采用风力曝气；Logsdon从改变水生植物结构着手，利用浮萍对氮和磷的吸收(1km2的浮萍能吸收约802kg氮和146kg的磷)和对重金属的累积能力处理水产养殖水体。Wang用双壳类去除藻类，沉降法去除悬浮物，通过虾塘、蚝形成水的循环利用。Umble等用鱼塘处理城市污水二级处理出水，利用二级处理出水提供的营养，调节营养比例(N∶P在16～23)，使得水生植物繁殖，作为鱼类的食料。养殖水体的综合利用的安全是人们关心的问题，Adamsson等进行的研究结果表明，只要投加饲料成分恰当，影响不大，但从保守的观点来说，有待于进一步证实。