譚井清
(湖南省宜章縣栗源鎮政府農業綜合服務中心/動物防疫站,湖南 宜章 424224)
現代社會發展趨勢下,要求各個行業在發展創新過程中,既要注重提升效益,也要做好生態環境保護工作。在此種背景下,我國水產養殖業在發展過程中面臨嚴峻挑戰。氨氮是影響水產養殖區域水質的一種主要污染物,一旦忽視氨氮處理工作,不僅會產生經濟損失,還會破壞水體生態體系。為了提高水產養殖廢水氨氮的處理效果,就要明確水產養殖廢水特征,選用針對性的處理方法,制定系統性的處理方案,滿足人們對水產品的需求,創造更高的經濟效益和環境效益。本文從水產養殖廢水污染物主要來源入手,結合我國水產養殖業發展現狀展開闡述,針對如何高效落實水產養殖廢水氨氮處理工作進行全面探討。
在水產養殖的實際工作時,養殖用水原有體系中的浮游植物、藻類植物等初級生產種類單一、數量少,無法保證飼養密度高的養殖動物的生長需求。在此種狀況下,需要添加人工配置的餌料,為養殖生物的健康生長提供保障。人工添加的餌料營養豐富,在促進養殖生物生長方面發揮重要作用。但是在水產養殖過程中投放的餌料,如果無法全部被養殖生物吸收,剩余的餌料就會以污染物的形式,與養殖生物的排泄物一同排放到水體中,這就是水產養殖廢水的主要污染物。
水產養殖廢水排放量、水體質量,極易受到養殖系統的特征、養殖的種類、飼料質量等多項因素的影響。通常狀況下在水產養殖生物的飼料中實際添加的營養物質,大多會排放到水體中,一旦忽視處理工作,將會產生環境污染問題,不利于提升環境效益[1]。水產養殖動物具有特殊性,屬于排氨生物的范疇,而氨又是水產養殖廢水中的主要污染物。總之,為了進一步提高水產養殖廢水氨氮處理效率,就要在明確水產養殖廢水污染物主要來源的基礎上,選用針對性的處理方法,為后續減少水產養殖業對我國水環境造成的污染創造條件。
我國水產養殖業快速發展,但是在養殖過程中會污染生態環境。因為水產養殖動物在養殖過程中對水資源有一定要求,如果使用粗放式運營管理模式,就會加劇資源與環境之間的矛盾。一些水產養殖場的廢水,在沒有達到排放標準的狀況下直接排放,使水體存在嚴重的富營養問題,導致我國整體水環境不斷惡化。在此期間,為了提升水產養殖質量,一些水產養殖場會通過頻繁換水的方式改善水產養殖水質,但是此種方式效果不佳,反而會浪費更多的水資源。在水產養殖微生物、浮游生物的數量比較多的情況下,水體波動范圍非常廣,既會影響水產養殖工作順利開展,也會破壞生態平衡。
因此,我國水產養殖業應逐步向工廠化養殖方向轉變,這樣不僅可以提高經濟效益,也能做好生態環境改善工作。在工廠化養殖模式的作用下,我國各地區的水產養殖場規模不斷擴大,無形中對水產養殖廢水處理工藝提出了更加嚴格的要求。目前我國水產品相關制度和法律逐步完善,物理、化學、生物等多種方法被廣泛應用到水產養殖廢水氨氮處理工作中,這些方法的合理應用既能提升水產養殖水質,也能降低水產養殖業對水環境造成的影響。
3.1.1 過濾和吸附
細致研究過濾這項操作,可知其主要就是在外力的作用下,使懸浮液中的液體順利通過多孔介質的孔道。在此過程中,懸浮液中的固體顆粒會被截留在介質中,從而達到固液分離的目的。吸附這項操作,主要就是利用水中存在的一種或是多種物質,附著在吸附劑表面和空隙中凈化水質。
以水產養殖廢水為例,廢水中剩余的殘餌、養殖生物的排泄物等一般狀況下都是以懸浮狀大顆粒的形式存于水體中[2],針對此種狀況,水產養殖廢水處理人員可以利用過濾技術去除廢水中的氨氮污染物,具有方便快捷和經濟效益高的優勢。水產養殖場中應用率比較高的過濾設備,具體包括機械過濾器、壓力過濾器、砂濾器。在這三種不同類型的過濾器中,機械過濾器的使用頻率較高,主要就是因為其具有良好的過濾效果。除此之外,一些水產養殖場在處理氨氮過程中,也會使用沸石和活性炭等材料,沸石這種材料不僅具有吸附功能,也具有過濾功能,在去除水產養殖廢水懸浮物、重金屬、氨氮等污染物中發揮重要作用;眾所周知,活性炭的吸附性非常強,可以將其應用在重金屬污染物吸附工作中,具有顯著效果。
3.1.2 曝氣和吹脫
深入研究曝氣和吹脫這兩種操作方法,不難發現主要就是使壓縮空氣充分與廢水接觸,再使廢水中的溶解氣體、易揮發的溶質穿過氣液界面之后,逐步向氣相擴散,進而達到脫除污染物的目的。在實際改善水產養殖水質過程中應用曝氣和吹脫方法,可以增加水中的溶氧量,清除水中的有害氣體。不僅如此,在處理水產養殖廢水中的氨氮污染問題時,還要借助適宜的溫度,科學合理地調節pH值,為后續提升氨氮處理效果創造條件。
化學處理法是水產養殖廢水處理工作中應用率非常高的一種方法,主要利用化學反應改變水體的一些性質,或是去除水中的污染物,如在實際開展氨氮處理工作時,充分利用絮凝沉降、化學中和等方式,對于提升水產養殖廢水氨氮處理效率具有重要意義。
3.2.1 絮凝沉降
水產養殖廢水氨氮處理人員在水產養殖廢水中加入絮凝劑,使膠體粒子在失去穩定作用,或是在發生電性中和之后,不穩定的膠體粒子相互碰撞,形成更大的顆粒。比如攪拌、布朗運動等都可以使膠體粒子發生碰撞,在粒子逐漸接近過程中,氫鍵會促使粒子形成較大顆粒,一旦膠體粒子發生碰撞,粒子就會在不同化學反應的影響下開始凝聚,這樣較大的顆粒就會從水中分離沉降出來。
將現階段具體應用的絮凝劑按照來源、性質進行劃分,可以細致分為無機絮凝劑、合成有機高分子絮凝劑、天然生物高分子絮凝劑三種類型[3]。無論是單獨使用,還是聯合使用,都可以達到凈化水體的目的。水產養殖廢水中的懸浮態、膠狀大分子,可以通過加入絮凝劑的方式凝聚沉降,這樣能夠更加科學合理地完成污染物去除工作。水產養殖廢水處理人員在實際使用絮凝劑期間,需要嚴格控制絮凝劑用量,這是因為使用的絮凝劑量如果過多,也會影響氨氮處理效果。
3.2.2 化學中和
嚴格按照標準要求做好化學中和操作,可以有效解決水體pH值過高和過低問題。比如廢水氨氮處理人員可以投加適量的石灰,主要目的就是調節pH值,從而使水呈中性或是弱堿性。除去此種方法,還可以在水產養殖廢水中添加適量的鈣,在做好水質改良工作同時,達到殺滅病原體的目的。水產養殖場新砌的水泥池中的水體pH值比較高,可以使用草酸、醋酸等弱酸進行中和處理,這樣既能提升廢水氨氮處理效果,也能保證水產養殖動物茁壯生長。
在實際操作過程中,微生物和水生植物會將水體中的殘餌、水產動物的代謝產物作為營養進行使用,在做好吸收、轉化、代謝等多項操作之后,可以將水產養殖廢水中的氨氮去除干凈。在實際處理氨氮期間利用生物處理法不僅非常方便,也具有較強的經濟性。比如:充分利用微生物的硝化-反硝化過程,能夠科學合理地將水產養殖廢水中的有毒物質氨氮轉化為無毒物質,并且氨氣也會從水體中釋放出來。此外,也可以利用藻類等水生植物,使其充分發揮吸收氮的作用,從而將氮從水產養殖廢水中移除。
綜上,水產養殖廢水處理工作,是目前水產養殖場運營管理過程中非常關鍵的一項內容,其中氨氮處理工作備受關注。水產養殖場在實際開展廢水氨氮處理工作時,不可避免會涉及多門學科知識。在我國綜合國力逐步提升的背景下,科學技術不斷創新,在開展氨氮處理工作時應用物理處理法、化學處理法、生物處理法,為后續提升水產養殖水質提供技術支持。水產養殖廢水氨氮處理人員應結合現階段我國水產養殖業發展狀況,制定針對性的處理方案,在提升水質基礎上,推動我國水產養殖業創新發展。