养殖场废水处理方法研究进展

2011年第5期

养殖场废水处理方法研究进展

陶亮亮李鹏朱燕房李艳胡瑞李琛

（陕西理工学院化学与环境科学学院汉中723001）

摘要：随着我国养殖业的迅速发展，养殖场废水任意排放造成的环境污染问题日益严重。根据我国养殖业发

展现状，发展低成本、低耗能操作简单、绿色环保、高效的废水处理技术是关键。本文介绍了养殖场废水处理的

最新研究进展，并分别介绍了污水处理技术在小规模养殖场、畜禽养殖场和水产养殖场的应用，为养殖场选用

废水处理技术提供参考。

关键词：养殖场；废水；废水处理；养殖场废水

1前言

近年来，随着我国养殖业迅速发展，尤其是海水养殖业在全球范围内迅速发展，养殖场废水任意排放造成养殖区附近环境污染现象日益频繁发生。畜禽养殖场未经处理的污水中，含有大量畜禽粪尿，污染负荷很高。这种高浓度有机废水直接排入江河湖库，可使水体变黑发臭，造成水体富营养化，导致水生生物死亡，甚至致使河流、鱼塘丧失功能。污水渗入，导致地下水质恶化，同时危及周边生活用水水质。在水产养殖水体中，鱼虾排泄物和饵料残渣，若不及时被处理，会使水质迅速恶化，影响养殖效益。随意排放水产养殖废水，不仅污染环境，而且浪费了大量潜在水资源。养殖废水所带来的环境污染问题，不仅影响经济发展、危害生态安全，而且直接影响了人们的身体健康和正常生产生活，已成为人们普遍关注的社会问题。

目前，养殖业废水处理方法种类繁多，大至可分为物理、化学方法和生物方法两大类。理化方法包括臭氧、泡沫分离技术、离子交换等。生物方法如生物膜、人工湿地、生物滤器、活性污泥等。简单的理化方法除离心、沉淀、过滤等固液分离技术外，应用于污水的深度处理，成本高、耗能大，应用受到很大限制。生物方法因成本低、耗能小、高效环保、具有生态效应，得到了广泛应用，是目前污水处理研究的热点。

本文主要介绍了养殖场废水处理的最新和最常用的生物学方法。并介绍了这些方法在小规模养殖场、水产养殖场、畜禽养殖场污水处理中的应用，为养殖场选用污水处理方法提供参考。

2养殖场废水理化处理方法

臭氧是一种强氧化剂，能够消毒杀菌，改善水质，促进水产动物生长发育，常用于水产养殖水体的处理。臭氧用于水处理具有投量少、半衰期短、无残余毒性及二次污染的优点。臭氧除了可以致死微生物外，还可以氧化亚硝酸盐、硫化氢、氨态氮成无毒性的硝酸盐、硫酸盐和氮气，分解有机物及金属元素，增加溶氧量。

泡沫分离技术是浮选分离技术的一种。它的分离机理是：通过向水中通入空气，使水中表面活性物质被微小气泡吸附，并借助气泡浮力上升到水面形成泡沫，从而去除水中溶解物和悬浮物。泡沫分离技术无法去除氨、硝酸等，仍需生物方法脱氮处理。

3养殖场废水生物处理方法

生物处理方法，即根据生物体的生物学特性，利用自然存在或者人工改造的生物体（细菌、藻类、水生植物等）降解、去除污水中污染物。与理化方法相比，采用生物方法处理污水，成本低、耗能小、绿色环保、净化效果好、还可产生经济收益，是目前国内外关于污水处理方法的研究热点。现将

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2011年第5期健康养殖

主要的污水处理生物方法介绍如下。

3.1生物滤器生物滤器，即微生物过滤技术。该技术利用微生物生长附着在滤器载体上产生生物滤膜进行污

水处理。

它由富集微生物和填料载体两部分构成。富集微生物包括异养化能细菌、硝化细菌（氨氧化细菌、

亚硝酸氧化细菌）和反硝化细菌。化能异养细菌分解污水中有机能量物质如碳水化合物、脂类、蛋白质等，转化成能量供自身生长。硝化细菌和反硝化细菌可有效去除氨态氮（NH 3、NH 4+）、亚硝态氮（NO 2-）、硝态氮（NO 3-）。现常用填料载体有：沙子、

碎石、沙砾、塑料、陶粒等。填料作为微生物附着载体，其品质高低直接影响微生物挂膜速度及微生物群落种类、数量和分布，从而影响滤器去除有机物和脱氮效果。目前常用生物滤器有浸没式滤器、滴滤器、转筒式生物滤器、生物转盘、生物固定床、生物流化床、珠状滤池、浮球滤器等。生物滤器是工厂化海水循环养殖系统的核心单元，在国内外得到了广泛研究。研究内容包括填料的选择、生物滤器的设计与优化、硝化细菌的筛选与驯化和生物膜中各类细菌的数量和分布等。

徐洋等用竹子作为生物滤器填料，分别处理点带石斑鱼(Epinephelus malabaricas)和半滑舌鳎(Cynoglossus semilaevis)两种海水鱼工厂化养殖排放水。结果表明点带石斑鱼养殖废水进水氨氮质量浓度为0.93-1.33mg/L ，氨氮去除率达到27%-39%，挂膜需45天。半滑舌鳎养殖废水进水氨氮质量浓度为0.38-0.52mg/L ，氨氮去除率达到20%-30%，挂膜需65天。

生物滤器可有效去除废水中有机物和三氮，但在工厂化循环水养殖系统的实际应用中存在一些问题亟待解决。由于硝化细菌、反硝化细菌生长率低、菌种少、对污水PH 值、水温敏感等原因，细菌在滤器载体上生长成完整的膜结构并建成完整的硝化和反硝化作用往往要很长时间。此外，生物膜形成质量不好，反硝化细菌菌落少，往往容易造成亚硝酸盐积累。

3.2人工湿地污水净化技术

自然湿地是一种介于陆地和水生环境之间的重要过渡性生态系统，不仅为各种湿地生物提供栖息、繁殖场所，而且能起到调节自然气候的作

用，被誉为

“地球之肾”。人工湿地是通过模拟天然湿地结构和功能，根据人们的需要人为设计与建造的。湿地应用于污水净化始于20世纪50年代，用人工湿地进行污水净化的研究始于20世纪70年代。人工湿地采取部分人为控制措施，其污水净化能力优于自然湿地。人工湿地是由人工基质和生长在其上的水生植物、微生物组成的一个独特的土壤-植物-微生物生态系统。它集合了自然生态系统中的物理、化学、生物三重作用与一体，通过人工基质、植物和微生物的过滤、吸附、沉淀、离子交换、转化分解来实现对污水的高效净化。人工湿地能有效去除水中氮、磷等营养元素以及BOD 、COD 等。

目前人工湿地污水处理系统按污水流动方式可分为，表面流人工湿地（SFW ）、潜流人工湿地（SFS ）和垂直流人工湿地（VCW ）。表面流人工湿地水面位于湿地基质层以上，水深较浅，一般为0.3-0.5m ，水流呈推进式前进。表面流人工湿地占地面积大，投资少，运行费用低，维护简单，适合在农村及小城镇建设。水平潜流人工湿地具有固堤和防渗层，污水在湿地床表面下流过，因此，保湿效果好。水平潜流人工湿地污水处理效果稳定，有较强的水力负荷和污染负荷耐受能力，并且设备简单，易于管理，适合在中小城市周边建设。垂直潜流人工湿地中污水从湿地表面纵向流向填料的底部，床体处于不饱和状态，氧气可通过大气扩散和植物传输进入人工湿地系统，其消化能力较强，脱氮除磷效果好，可用于处理氮磷含量高的污水。垂直潜流人工湿地土地面积占用相当较少，但建设成本高，维护复杂，适合在经济发达的大城市周边或郊区建设。目前，这三种人工湿地在我国都已建成并投入使用。例如，成都府南河活水公园是典型的表面流人工湿地。该人工湿地日处理水量为200m3，COD 和总氮去除率分别为89%和94.3%，出水达到《地表水环境质量标准》中二类水质要求。此外，2003年建成的沈阳满堂河生态污水处理示范厂是较典型的水平潜流人工湿地。深圳市石岩人工湿地工程是我国最大的垂直潜流人工湿地。由于三种湿地建设类型不同，优缺点各异，应该因地制宜选择适宜的湿地类型。

人工湿地的三个基本构成元素，及基质、水生植物、微生物都具备独立的污水净化能力，尤其是微生物群在污水净化中起到极其重要的作用。人

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