工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖作為一種高密度、集約化的生產(chǎn)模式,在顯著提高產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益的也產(chǎn)生了大量富含殘餌、糞便、藥物殘留及代謝產(chǎn)物的養(yǎng)殖廢水。若未經(jīng)有效處理直接排放,將對(duì)周邊水域生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染,制約行業(yè)自身的可持續(xù)發(fā)展。因此,研發(fā)與推廣經(jīng)濟(jì)、簡(jiǎn)易、高效的廢水處理技術(shù)及配套的水質(zhì)改良劑,已成為產(chǎn)業(yè)綠色轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
一、 工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水的主要特征與處理難點(diǎn)
工廠(chǎng)化養(yǎng)殖廢水通常具有懸浮物(SS)濃度高、化學(xué)需氧量(COD)和氨氮(NH3-N)、亞硝酸鹽氮(NO2--N)含量高、總磷(TP)負(fù)荷大等特點(diǎn),且可能含有抗生素、消毒劑等微量有害物質(zhì)。其處理難點(diǎn)在于:
- 水量大,排放集中,要求處理系統(tǒng)具有較高的水力負(fù)荷。
- 污染物成分復(fù)雜,可生化性相對(duì)較好,但碳氮比可能失衡。
- 處理工藝需兼顧效率、成本與操作的簡(jiǎn)便性,以適應(yīng)養(yǎng)殖場(chǎng)(尤其是中小型場(chǎng))的實(shí)際條件與承受能力。
二、 簡(jiǎn)易高效的處理技術(shù)與工藝組合
針對(duì)以上特點(diǎn),目前較為成熟且易于實(shí)施的簡(jiǎn)易處理技術(shù)主要包括:
- 物理固液分離技術(shù):作為預(yù)處理的核心,通過(guò)篩濾(如轉(zhuǎn)鼓式微濾機(jī)、振動(dòng)篩)、沉淀(平流式、豎流式沉淀池)或氣浮等裝置,快速去除大部分懸浮顆粒物和部分有機(jī)質(zhì),能有效減輕后續(xù)生物處理的負(fù)荷。簡(jiǎn)易沉淀池配合定期排淤是成本最低的選擇。
- 生物處理技術(shù):這是去除溶解性有機(jī)污染物和氮磷的關(guān)鍵。簡(jiǎn)易高效的生物技術(shù)包括:
- 曝氣生物濾池(BAF):集生物氧化與過(guò)濾于一體,占地面積小,對(duì)COD、氨氮去除效果好,管理相對(duì)簡(jiǎn)便。
- 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR):通過(guò)投加懸浮填料,增加生物量,耐負(fù)荷沖擊能力強(qiáng),運(yùn)行穩(wěn)定。
- 人工濕地/生態(tài)塘:利用植物、微生物、基質(zhì)的協(xié)同作用進(jìn)行深度凈化,投資運(yùn)行成本極低,生態(tài)效益好,適合有閑置土地、處理要求不極端嚴(yán)格的場(chǎng)合。
- 工藝組合模式:實(shí)踐中常采用“物理預(yù)處理 + 核心生物處理 + 生態(tài)深度處理”的組合模式。例如:“微濾機(jī) → MBBR → 人工濕地”或“沉淀池 → BAF → 生態(tài)塘”。這種組合能實(shí)現(xiàn)梯級(jí)凈化,在保證效果的最大化降低能耗與運(yùn)維復(fù)雜度。
三、 專(zhuān)用水質(zhì)改良劑的研發(fā)與應(yīng)用
水質(zhì)改良劑是配合工程措施,用于快速調(diào)節(jié)和穩(wěn)定養(yǎng)殖水環(huán)境、促進(jìn)污染物轉(zhuǎn)化分解的化學(xué)或生物制劑。其研發(fā)方向聚焦于高效、安全、環(huán)境友好。
- 微生物制劑:
- 研發(fā)高效復(fù)合菌劑:包含硝化細(xì)菌、反硝化細(xì)菌、光合細(xì)菌、芽孢桿菌、乳酸菌等,針對(duì)性地降解有機(jī)物、氨氮、亞硝酸鹽,抑制病原菌。通過(guò)菌種篩選、復(fù)配優(yōu)化及微膠囊化等工藝提高菌劑活性與穩(wěn)定性。
- 酶制劑:研發(fā)能加速殘餌、糞便等大分子有機(jī)物分解的蛋白酶、淀粉酶、脂肪酶等復(fù)合酶產(chǎn)品。
- 化學(xué)/礦物制劑:
- 增氧與氧化劑:如過(guò)氧化鈣、過(guò)碳酸鈉等緩釋型增氧劑,以及二氧化氯、高鐵酸鹽等安全消毒氧化劑,用于應(yīng)急增氧和改善底質(zhì)。
- 絮凝與吸附劑:研發(fā)改性天然礦物(如沸石、膨潤(rùn)土)、生物質(zhì)炭(如竹炭、稻殼炭)等高效、低成本的吸附材料,用于快速去除懸浮物和吸附氨氮、重金屬。
- pH與堿度調(diào)節(jié)劑:如安全的碳酸鹽緩沖劑,用于穩(wěn)定水體pH和堿度,保障生物處理系統(tǒng)尤其是硝化過(guò)程的順利進(jìn)行。
- 植物提取物與生態(tài)制劑:從植物中提取黃酮、多糖、有機(jī)酸等成分,研發(fā)具有抑菌、促進(jìn)益生菌生長(zhǎng)、改善動(dòng)物腸道健康從而間接減少污染排放的飼料添加劑或水體改良劑。
四、 技術(shù)集成與展望
未來(lái)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水治理的發(fā)展方向,是將簡(jiǎn)易的工程處理技術(shù)與智能化的水質(zhì)監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)化的改良劑投加系統(tǒng)相結(jié)合。通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)關(guān)鍵水質(zhì)參數(shù),并根據(jù)模型自動(dòng)調(diào)控處理單元運(yùn)行(如曝氣時(shí)間)或觸發(fā)改良劑的智能投加,實(shí)現(xiàn)從“經(jīng)驗(yàn)治理”到“精準(zhǔn)智理”的跨越。
應(yīng)大力推行循環(huán)水養(yǎng)殖(RAS)模式,將處理后的廢水經(jīng)過(guò)深度凈化回流再利用,最大限度實(shí)現(xiàn)水資源閉環(huán)和污染物“零排放”。簡(jiǎn)易處理技術(shù)與水質(zhì)改良劑正是構(gòu)建經(jīng)濟(jì)型、中小規(guī)模RAS系統(tǒng)的重要基石。
面對(duì)工廠(chǎng)化水產(chǎn)養(yǎng)殖的環(huán)保壓力,推廣“簡(jiǎn)易處理技術(shù)+專(zhuān)用改良劑”的組合方案,符合當(dāng)前多數(shù)養(yǎng)殖企業(yè)的現(xiàn)實(shí)需求與承受能力。通過(guò)持續(xù)的技術(shù)研發(fā)、集成創(chuàng)新與模式優(yōu)化,我們完全能夠在保障水產(chǎn)品供給的守護(hù)好寶貴的藍(lán)色水域,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)與生態(tài)的和諧共贏。