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摘 要：随着世界人口的增长和科学技术的发展，一度被称为“不可枯竭”的渔业资源变得日益稀缺。为满足人类对优质蛋白质的需求，各主要渔业国家更加关注水产养殖业，如何做好水产养殖废水处理工作已经成为首要问题。生物技术作为水产养殖废水处理的重要技术之一，相比其他处理方式，该技术更符合生态学原理与可持续发展观。为此，本文主要对水产养殖废水的特点、生物技术的应用进行了分析与探究。
关键词：水产养殖；废水处理；生物技术；特点；应用
近年来，在全球动物性食品生产中我国水产养殖业具有较快的增长速度如2012年我国水产品产量5906万吨，同比增长5.4%，其中养殖量4305万吨，同比增长7.0%，捕捞量1601万吨，同比增长1.3%。但是，由于养殖过程中存在大量饵料投入、大量用药和大量换水等一系列问题，使得养殖水环境污染日益严重，养殖环境恶化引起病害频繁发生，养殖产品质量下降。水产养殖废水治理技术与普通污水处理相比，具有污染物种类少、含量变化小、生化过程耗氧量低等特点，为此，可选用生物净化技术进行水产养殖废水处理。该技术的应用，可有效满足排放标准及循环利用节约水资源、改善水产养殖环境的要求。
一、水产养殖废水的特点
水产养殖废水中主要的污染物有氨氮、亚硝酸盐、有机污染物、磷及污损生物。目前，我国已开展了一些港湾及传统网箱养殖区的污损生物调查研究。与工业、生活污水不同，水产鱼污水属污染物成分简单的低浓度有机污水，BOD一般不超过80mg/L。但水产生物对水质的要求较高，氨氮和硫化氢是育苗水体中最普遍的有害物质，水体中的氨氮和硫化氢浓度会随着育苗的进行而逐渐升高。氨氮是水产生物的排泄物，也是残饵、粪便以及动植物尸体等含氮有机物分解的终产物。硫化氢则是由于含硫有机物在缺氧条件下，由厌氧细菌分解形成。水质和底质败坏而诱发弧菌等致病菌的大量繁殖，导致疾病发生；更多的是由于生态系统的破坏和放养密度的增加而导致生态失衡的综合因素所致，水生物的抗病力降低，造成更易感染致病菌。
二、水产养殖废水生物净化技术的应用
我国是世界第一水产养殖大国，水产养殖产量长期处于世界首位。但现阶段中国水产养殖，尤其是精养技术模式下水质污染严重，并对水产品质量和周围环境造成潜在威胁。为此，可选用生物技术对水产养殖废水加以处理，其具体应用方式如下所述：
1、生物膜法
生物膜法具有高效、操作简便等特点。生物膜的载体不同，附着在载体上的微生物的生长量不同，对养殖废水的处理效果也不同。目前多采用紫外线杀菌器、臭氧发生器、蛋白质分离器和生物过滤器4部分构成养殖污水生物膜处理工艺系统（如图1）。
图1 水产养殖污水生物膜法处理系统工艺流程
常用的生物过滤器有浸没式生物滤床、滴滤式生物滤床、生物转盘等。但生物膜法存在抗冲击力弱、易受污染、不能多次循环利用、运行时间长等缺点，尚不能广泛的应用于处理养殖污水。因此一些研究者在此基础上进行了改进研究。如万红等提出采用以组合填料为载体的序批式生物膜反应器处理水产养殖废水；李军等也设计出复合式膜生物反应器（MBR）装置，以粉末活性炭（PAC）作为填料，加入活性污泥经过驯化培养，用该装置处理污水，连续运行100d，膜出水COD始终稳定在25mg/L以下，NH3-N的去除率可以达到99%以上。PAC为硝化细菌的吸附生长提供了良好的载体，使其能够很好地繁殖，从而提高了膜生物反应器的氨氮去除率；何洁等把筛选到的菌群附着在沙子、活性炭与沸石3种载体上，对养殖废水进行处理，研究表明以这3种载体的生物过滤器对养殖废水的氨氮去除率差不多。
2、活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
三、结束语
综上所述，随着世界性水资源短缺和环境污染的日趋严重，今后各国将采用封闭式循环水养殖方式。其中，养殖废水的综合利用与无害化排放技术具有极大的研究开发价值和广泛的应用前景。随着科学技术的不断进步，水产养殖也将由单一型向生态型发展，要求在最大限度提升水产养殖业产量的同时，起到净化水质的作用，并形成生态系统的良性循环。
参考文献
[1] 江云. 水产养殖废水生物净化技术研究[D]. 扬州大学 2013
[2] 傅雪军，马绍赛，曲克明，周勇，徐勇. 循环水养殖系统生物挂膜的消氨效果及影响因素分析[J]. 渔业科学进展. 2010（01）
[3] 章星异，朱环，李怀正，傅威. 水产养殖水生物处理技术研究现状与展望[J]. 水处理技术. 2010（01）
[4] 赵汉取，韦肖杭，王雨辰，王俊，姚伟忠，张敏. 生物修复在水产养殖水体净化中的研究进展[J]. 科学养鱼. 2008（07）
关键词：水产养殖；废水处理；生物技术；特点；应用
近年来，在全球动物性食品生产中我国水产养殖业具有较快的增长速度如2012年我国水产品产量5906万吨，同比增长5.4%，其中养殖量4305万吨，同比增长7.0%，捕捞量1601万吨，同比增长1.3%。但是，由于养殖过程中存在大量饵料投入、大量用药和大量换水等一系列问题，使得养殖水环境污染日益严重，养殖环境恶化引起病害频繁发生，养殖产品质量下降。水产养殖废水治理技术与普通污水处理相比，具有污染物种类少、含量变化小、生化过程耗氧量低等特点，为此，可选用生物净化技术进行水产养殖废水处理。该技术的应用，可有效满足排放标准及循环利用节约水资源、改善水产养殖环境的要求。
一、水产养殖废水的特点
水产养殖废水中主要的污染物有氨氮、亚硝酸盐、有机污染物、磷及污损生物。目前，我国已开展了一些港湾及传统网箱养殖区的污损生物调查研究。与工业、生活污水不同，水产鱼污水属污染物成分简单的低浓度有机污水，BOD一般不超过80mg/L。但水产生物对水质的要求较高，氨氮和硫化氢是育苗水体中最普遍的有害物质，水体中的氨氮和硫化氢浓度会随着育苗的进行而逐渐升高。氨氮是水产生物的排泄物，也是残饵、粪便以及动植物尸体等含氮有机物分解的终产物。硫化氢则是由于含硫有机物在缺氧条件下，由厌氧细菌分解形成。水质和底质败坏而诱发弧菌等致病菌的大量繁殖，导致疾病发生；更多的是由于生态系统的破坏和放养密度的增加而导致生态失衡的综合因素所致，水生物的抗病力降低，造成更易感染致病菌。
二、水产养殖废水生物净化技术的应用
我国是世界第一水产养殖大国，水产养殖产量长期处于世界首位。但现阶段中国水产养殖，尤其是精养技术模式下水质污染严重，并对水产品质量和周围环境造成潜在威胁。为此，可选用生物技术对水产养殖废水加以处理，其具体应用方式如下所述：
1、生物膜法
生物膜法具有高效、操作简便等特点。生物膜的载体不同，附着在载体上的微生物的生长量不同，对养殖废水的处理效果也不同。目前多采用紫外线杀菌器、臭氧发生器、蛋白质分离器和生物过滤器4部分构成养殖污水生物膜处理工艺系统（如图1）。
图1 水产养殖污水生物膜法处理系统工艺流程
常用的生物过滤器有浸没式生物滤床、滴滤式生物滤床、生物转盘等。但生物膜法存在抗冲击力弱、易受污染、不能多次循环利用、运行时间长等缺点，尚不能广泛的应用于处理养殖污水。因此一些研究者在此基础上进行了改进研究。如万红等提出采用以组合填料为载体的序批式生物膜反应器处理水产养殖废水；李军等也设计出复合式膜生物反应器（MBR）装置，以粉末活性炭（PAC）作为填料，加入活性污泥经过驯化培养，用该装置处理污水，连续运行100d，膜出水COD始终稳定在25mg/L以下，NH3-N的去除率可以达到99%以上。PAC为硝化细菌的吸附生长提供了良好的载体，使其能够很好地繁殖，从而提高了膜生物反应器的氨氮去除率；何洁等把筛选到的菌群附着在沙子、活性炭与沸石3种载体上，对养殖废水进行处理，研究表明以这3种载体的生物过滤器对养殖废水的氨氮去除率差不多。
2、活性污泥法
活性污泥法是以活性污泥为主体的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中连续通入空气，经一定时间后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥状絮凝物。其上栖息着以菌胶团为主的微生物群，具有很强的吸附与氧化有机物的能力。典型的活性污泥法是由曝气池、沉淀池、污泥回流系统和剩余污泥排除系统组成。污水和回流的活性污泥一起进入曝气池形成混合液。从空气压缩机站送来的压缩空气，通过铺设在曝气池底部的空气扩散装置，以细小气泡的形式进入污水中，目的是增加污水中的溶解氧含量，还使混合液处于剧烈搅动的状态，形悬浮状态。溶解氧、活性污泥与污水互相混合、充分接触，使活性污泥反应得以正常进行。
第一阶段，污水中的有机污染物被活性污泥颗粒吸附在菌胶团的表面上，这是由于其巨大的比表面积和多糖类黏性物质。同时一些大分子有机物在细菌胞外酶作用下分解为小分子有机物。
第二阶段，微生物在氧气充足的条件下，吸收这些有机物，并氧化分解，形成二氧化碳和水，一部分供给自身的增殖繁衍。活性污泥反应进行的结果，污水中有机污染物得到降解而去除，活性污泥本身得以繁衍增长，污水则得以净化处理。
经过活性污泥净化作用后的混合液进入二次沉淀池，混合液中悬浮的活性污泥和其他固体物质在这里沉淀下来与水分离，澄清后的污水作为处理水排出系统。经过沉淀浓缩的污泥从沉淀池底部排出，其中大部分作为接种污泥回流至曝气池，以保证曝气池内的悬浮固体浓度和微生物浓度；增殖的微生物从系统中排出，称为“剩余污泥”。事实上，污染物很大程度上从污水中转移到了这些剩余污泥中。
三、结束语
综上所述，随着世界性水资源短缺和环境污染的日趋严重，今后各国将采用封闭式循环水养殖方式。其中，养殖废水的综合利用与无害化排放技术具有极大的研究开发价值和广泛的应用前景。随着科学技术的不断进步，水产养殖也将由单一型向生态型发展，要求在最大限度提升水产养殖业产量的同时，起到净化水质的作用，并形成生态系统的良性循环。
参考文献
[1] 江云. 水产养殖废水生物净化技术研究[D]. 扬州大学 2013
[2] 傅雪军，马绍赛，曲克明，周勇，徐勇. 循环水养殖系统生物挂膜的消氨效果及影响因素分析[J]. 渔业科学进展. 2010（01）
[3] 章星异，朱环，李怀正，傅威. 水产养殖水生物处理技术研究现状与展望[J]. 水处理技术. 2010（01）
[4] 赵汉取，韦肖杭，王雨辰，王俊，姚伟忠，张敏. 生物修复在水产养殖水体净化中的研究进展[J]. 科学养鱼. 2008（07）