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          工廠化水產養殖循環水中氮磷的來源、影響及處理方法探討

          2018-06-01

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          近年來,隨著水產養殖規模的不斷擴大,養殖方式也由半集約化向高密度集約化方向發展。工廠化循環水養殖就是集約化、健康、高密度、環境友好的養殖方式,采用循環水養殖可以降低水產養殖廢水排放對環境的潛在影響,而這種養殖方式的核心之一就是養殖水凈化處理。如何處理掉養殖廢水中的氮磷營養成分是循環水處理中的重點之一。

          工廠化水產養殖循環水中氮磷的來源

          養殖循環水氮磷的來源

          養殖水中氮磷主要來源于水產生物自身和喂食餌料,餌料產生的氮磷占大部分,魚體產生占小部分。據相關的試驗研究報道[1],魚類所食的飼料中,大約只有20%~30%的氮能被魚體吸收,其余的則會排入水中,其中氨氮占到40%~90%左右。對磷的研究顯示,飼料中只有15%~30%左右的磷能被水生物利用,其他的都以溶解態和顆粒態存在于水體中。


          水產生物的殘體、排泄或分泌物中大量含有氮、磷化合物。相關的研究試驗顯示,約51%左右的氮和64%左右的磷最終會轉化為廢物排出魚體。而對水產生物的研究發現,水產生物的殘體及衰老或受損的細胞,由于自溶作用而釋放出磷酸鹽,通過微生物的作用而迅速再生為以游離的磷酸鹽離子形態出現的無機磷酸鹽,造成水體氮磷含量的增加。


          水產養殖循環水中氮磷產生的影響

          1、養殖循環水氮磷對生物生長的影響

          養殖水中的氮包括有機氮和無機氮兩類,有機氮可通過微生物的分解作用轉化為無機氮。無機氮包含溶解氮氣、氨態氮、硝態氮、亞硝態氮和過度產物,有機氮包括氨基酸、蛋白質、核酸和腐殖酸。氨態氮是所有氮類中需要重點關注的,它的毒性隨著PH值、水溫、溶解氧等參數變化而隨之增高。當水中的氨氮濃度增高時,水產動物的排泄率降低,血液和組織中的氨增加,嚴重損害魚類的腎臟、脾、體細胞及甲狀腺等組織,魚類便會通過減少攝食來減少氨的代謝,生長就會變慢,抵抗力變差、容易患病。

           

          亞硝態氮是氨硝化作用的中間產物,已證實其對魚類和無脊椎動物有毒性,其毒性機理主要是使血液中的亞鐵血紅蛋白被氧化成高鐵血紅蛋白,抑制血液的載氧能力,使魚類出現缺氧導致死亡。


          2、養殖循環水中氮磷對環境的影響
          養殖廢水中污染物主要是固體顆粒(糞便、殘餌等)和溶解態營養鹽(氮磷、抗微生物制劑、藥物殘留等)。傳統養殖模式需要在固定時間進行養殖污水排放,對周邊的環境造成極大的污染。廢水中的污染物可導致近岸、湖泊等水體富營養化,細菌增加,溶氧量下降,導致大面積爆發赤潮或水華,水體惡臭,對水生物產生毒性。

           

          水產養殖循環水中氮磷的去除方法探討

          去除水體中的氮磷主要還是要從固體污染物和溶解性污染物兩方面入手。固體顆粒氮磷污染物的去除通常使用固液分離技術、泡沫分離技術和膜過濾技術實現。固液分離主要針對養殖水體中的固體懸浮物(殘餌糞便等)進行去除,可用設備有固定篩、微濾機、砂濾器(多孔介質濾器、顆粒介質濾器)、TH-YZ系列水產養殖水處理設備或者是水產養殖中常用的沉淀槽、水力旋流器等。泡沫分離技術主要是去除水中直徑小于50um小顆粒固體和溶解性有機物,它是向水中泵入空氣,使水表面活性物被氣泡吸附上升到水面形成泡沫后排出,去除水中的溶解物和懸浮物。而膜過濾技術使用超濾膜或微濾膜等去除水中直徑小于20~25um的微顆粒,過濾精度非常高,但設備采購和后期維護費用很高,因此大部分的循環水養殖系統選擇固液分離和泡沫分離技術。

           

          溶解性氮磷污染物的去除主要依靠生物技術、殺菌技術等方式。養殖廢水中的含氮化合物在微生物作用下發生反應,將氨轉化成亞硝酸態氮,再將亞硝酸態氮轉化為硝酸態氮,通過反硝化作用微生物將NO3--N轉化為N2,徹底去除水中的含氮物質。除次外,生物膜技術也是常用的方法之一,微生物在濾料表面形成生物膜,廢水與生物膜接觸時,水中的有機物被微生物吸附、分解,從而達到除氮磷等有害物質的目的。由于生物膜法產生的污泥少,抗沖擊和負荷能力強,運行管理方便,需要的能耗很低,因此在水產養殖水處理中得到廣泛的應用。

          工廠化水產養殖循環水中氮磷的來源

          以上是西安天浩環保關于工廠化水產養殖循環水中氮磷的來源、影響及處理方法的探討內容。水產養殖氮磷的排放是非常重要的面源污染源,既影響環境又影響自身,采取正確的水處理方法凈化水質,使養殖水利用的循環水養殖模式是未來水產養殖業的出路。

           

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          參考文獻:
          [1] Krom M D ,Ellner S,Van R J et al. Nitrogen and phoshorus cycling and transform ationsin a prototype non-polluting integreted mariculture system. Marine Ecology Progress Series,1995,118:25-36

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