1. Lời giới thiệu
Với sự cải thiện công nghệ nuôi trồng thủy sản nước biển và sự mở rộng nhu cầu thị trường, nuôi trồng thủy sản trong nhà máy nước biển của Trung Quốc đã phát triển nhanh chóng trong 10 năm qua.Chất dư hóa học, và thải sinh học giàu nitơ, phốt pho, chất hữu cơ,và các chất độc hại có trong nước thải thủy sản sẽ làm trầm trọng thêm sự ẩm sinh và ô nhiễm nước của nước biển lân cận, gây ra thủy triều đỏ có hại và các vấn đề môi trường sinh thái biển khác.xử lý và tái chế nước thải thủy sản đang dần nhận được sự chú ýTrong những năm gần đây, các học giả trong nước và nước ngoài đã tiến hành nghiên cứu ứng dụng về vật lý, hóa học thông thường,và công nghệ xử lý sinh học cho các đặc điểm của nước biển nhà máy thủy sản nước thảiSau khi xử lý vật lý, hóa học và sinh học, nồng độ nhu cầu oxy hóa học (COD), chất rắn lơ lửng (SS),và nitơ amoniac (NH3-N) trong nước thải thủy sản được giảm và sau đó tái chế.
2Công nghệ xử lý vật lý nước thải thủy sản
Các kỹ thuật xử lý vật lý thông thường chủ yếu bao gồm lọc, trung hòa, hấp thụ, mưa, thông khí và các phương pháp xử lý khác,là thành phần quan trọng của các quy trình xử lý nước thảiViệc lọc cơ học, công nghệ tách bọt và thanh lọc ozone có hiệu quả cho việc xả và tái chế nước thải thủy sản công nghiệp.
2.1 Bộ lọc cơ khí
Do thực tế là hầu hết thức ăn và phân còn lại từ nước thải nuôi trồng thủy sản tồn tại dưới dạng các hạt lớn lơ lửng,Công nghệ lọc vật lý là phương pháp loại bỏ nhanh nhất và kinh tế nhấtThiết bị lọc phổ biến bao gồm bộ lọc cơ học, bộ lọc áp suất, bộ lọc cát, v.v. Trong kỹ thuật thực tế,bộ lọc cơ học (máy lọc vi mô) được sử dụng rộng rãi và có hiệu ứng lọc tốtCó một loại máy lọc ở Nhật Bản, hoạt động bằng cách hút nước hồ bơi bằng máy bơm nước và phun vào bể lọc thông qua một ống phun.Các bể lọc chứa một lớp zeolite hạt nhỏ và một bộ lọc được thiết kế đặc biệt, và nước lọc chảy trở lại ao cá.
2.2 Công nghệ tách bọt
Công nghệ tách bọt đã được sử dụng rộng rãi trong xử lý nước thải công nghiệp.Nó không chỉ có thể loại bỏ các chất hữu cơ như protein trước khi chúng được khoáng hóa thành amoniac và các chất độc hại khác, tránh sự tích tụ các chất độc hại trong các vùng nước, nhưng cũng cung cấp oxy hòa tan cần thiết cho các vùng nước nuôi trồng thủy sản,có vai trò tốt trong việc duy trì môi trường sinh thái của các vùng nước thủy sản.
2.3 Làm sạch Ozone
The intermediate substance hydroxyl radicals (· OH) decomposed by ozone in water have strong oxidizing properties and can decompose organic compounds that are difficult to decompose with general oxidantsDo đó, sử dụng ozone để xử lý nước thải không chỉ có thể nhanh chóng loại bỏ các chất có hại như vi khuẩn, virus và amoniac, mà còn làm tăng oxy hòa tan trong nước,do đó đạt được mục tiêu thanh lọc nước thải thủy sảnCó những báo cáo rằng ozone có tác động đáng kể đến nuôi cá và tôm. Nghiên cứu của Ito Shingo của Nhật Bản về việc sử dụng ozone để xử lý nước biển cho thấy rằng 99.9% các vi khuẩn khác nhau trong nước biển có thể được loại bỏ bằng ozoneSự kết hợp của ozone và các bộ lọc sinh học dẫn đến hàm lượng oxy hòa tan cao trong nước thải, có thể được sử dụng lại để tăng mật độ nuôi trồng thủy sản.
3Xử lý điện hóa học
The research results on the removal of dissolved nitrite and ammonia nitrogen in water by electrochemical method show that the time and energy consumption for complete removal of nitrite decrease with the increase of conductivityKhi dòng điện đầu vào tối đa là 2A, tiêu thụ năng lượng thấp nhất, và pH hầu như không có ảnh hưởng đến dòng điện đầu vào và tính dẫn; Trong điều kiện axit,nó có lợi cho việc loại bỏ nitrit, trong khi trong điều kiện kiềm, nó có lợi cho việc loại bỏ amoniac. Tốc độ loại bỏ amoniac thấp hơn nitrite.
4Công nghệ chế biến sinh học
Điều trị sinh học nước thải nuôi trồng thủy sản là một cách điển hình để ổn định các chất ô nhiễm hữu cơ, bao gồm quá trình bùn hoạt và quá trình biofilm.
Chủ yếu sử dụng sự hấp thụ và trao đổi chất của vi sinh vật để phân hủy chất hữu cơ và chất dinh dưỡng trong các cơ thể nước,hiện nay là cách tiết kiệm và hiệu quả nhất để xử lý chất gây ô nhiễm hòa tanChăn nuôi và phân thải được phát hành trong quá trình sinh sản chủ yếu bao gồm carbohydrate, protein, chất béo và các yếu tố khác như carbon, nitơ và phốt pho,có khả năng phân hủy sinh học tốtDo đó, công nghệ xử lý sinh học có thể được sử dụng hiệu quả để xử lý nước thải thủy sản công nghiệp,trong đó hiệu quả của các chủng sinh học và chế độ tăng trưởng cố định của chúng là hai khía cạnh quan trọng quyết định hiệu quả điều trị.
4.1 Quá trình bùn hoạt động
Hệ thống xử lý bùn hoạt động là một trong những công nghệ chính trong công nghệ xử lý nước thải sinh học.Nó bao gồm các vi sinh vật tốt và các chất hữu cơ và vô cơ được hấp thụ và dính vào chúng, và có khả năng hấp thụ và phân hủy các chất ô nhiễm hữu cơ trong nước, chứng minh hoạt động oxy hóa sinh hóa của nó.Quá trình bùn hoạt động truyền thống đã được phát triển thành quá trình xử lý bùn hoạt động liên tục (SBR) và phương pháp ABMeske et al. đã nghiên cứu việc xử lý nước tái chế nuôi trồng thủy sản bằng cách sử dụng quy trình bùn hoạt động, và thấy rằng hàm lượng NH4+-N không thể đáp ứng các yêu cầu cho việc tái sử dụng.sử dụng một phương pháp hoạt động gần với SBR cho điều trị khí quyển vô khí trong các kênh thoát nước thủy sảnNugul et al. đã sử dụng phương pháp SBR để xử lý nước biển nước nuôi trồng thủy sản nước thải và khám phá tác động của độ mặn.hiệu ứng khử nitri là tốt.
4.2 Phương pháp Biofilm
Phương pháp phim sinh học chủ yếu bao gồm các bộ lọc sinh học, máy quay sinh học, thiết bị oxy hóa tiếp xúc sinh học và giường sinh học.các công nghệ này đã được áp dụng trong sử dụng nước thải nuôi trồng thủy sản trong chu kỳ đóngChìa khóa để xử lý hiệu quả nước thải thủy sản công nghiệp là chọn các cộng đồng vi khuẩn hiệu quả và phát triển nhanh có thể phát triển và phát triển trong môi trường nước biển.Hiện tại, việc áp dụng vi khuẩn quang hợp, vi khuẩn Yulei và vi khuẩn nitrifying trong xử lý nước thải thủy sản chủ yếu đã được nghiên cứu cả trong nước và quốc tế [9].Do mật độ cao, hoạt động mạnh và phản ứng nhanh, immobilized microorganisms have significant removal effects on ammonia nitrogen and certain difficult to biodegrade organic compounds compared to conventional microbial biofilm biological treatment technologies [10]Do đó, công nghệ này dự kiến sẽ trở thành một công nghệ xử lý sinh hóa quan trọng cho nước biển xử lý nước thải thủy sản công nghiệp.
4.2.1Bộ lọc sinh học
Các bộ lọc sinh học được sử dụng trong các cơ sở nuôi cá chuyên sâu bao gồm dòng chảy ngang, dòng chảy lên và dòng chảy xuống.Nếu một bộ phim sinh học không thể hình thành trên bề mặt của vật liệu lọcTừ quan điểm vi sinh học, hình thành biofilm đề cập đến việc tiêm chủng các tế bào vi khuẩn,cho phép vi sinh vật hấp thụ lên bề mặt của vật liệu lọc- Vật liệu đóng gói trong bộ lọc sinh học là chất mang sinh vật, chủ yếu bao gồm đá nghiền, sỏi, than cốc, than đá, ruồi mật ong nhựa,và các sản phẩm tổng hợp nhân tạo khác nhau; Bộ lọc sinh học có thể được sử dụng liên tục mà không cần phải thay thế vật liệu bộ lọc.và cấu trúc và diện tích bề mặt của vật liệu đóng gói nên thuận lợi cho sự phát triển của các bộ phim sinh học và thu giữ các hạt treo hữu cơ. Trung Quốc và các nước khác sử dụng bể trầm tích → bộ lọc sinh học → bể trầm tích thứ cấp → quy trình lọc sinh học, trong đó chất lấp là sợi hỗn hợp,có thể được tái sử dụng sau khi xử lý nước nuôi trồng thủy sản chuyên sâu trên quy mô lớn trong cửa sông. Sauthier et al. sử dụng ao (đóng khí) → bộ lọc cơ học → khử trùng tia cực tím → bộ lọc sinh học chìm (bể khử nitri) → tái sử dụng ao cá, và hiệu quả điều trị rất tốt.Tian Wenhua và những người khác đã phát hiện ra rằng việc sử dụng zeolite làm vật liệu lọc trong các bộ lọc sinh học khí hóa để xử lý nước thải là hiệu quả.
4.2.2. Biological Rotating Disc
Bàn quay sinh học bao gồm một loạt các đĩa được cố định trên trục, với một khoảng trống giữa các đĩa.và nửa còn lại được phơi bày trên bề mặt nướcCác vi sinh vật trong nước và không khí bám vào bề mặt đĩa, tạo thành một bộ phim sinh học.và nước trên đĩa chảy xuống dọc theo bề mặt của biofilm do trọng lượng của nóOxy trong không khí được hấp thụ, trộn, khuếch tán, và thâm nhập vào nước thông qua sự xoay của máy quay,Tăng oxy hòa tan trong nước và làm sạch chất lượng nước.
4.2.3. Biological drum
Biotrom quay là một biến thể của đĩa quay sinh học, được phát triển vào giữa những năm 1970 và nhanh chóng mở rộng ở Đan Mạch và Đức.trong khi Đức đã phát triển một loại trống đaBao bì bên trong trống bao gồm các quả bóng nhựa, vòng nhựa và đĩa lốp.Một số rotor sinh học cũng được trang bị thiết bị thu gom khí bên ngoài để tăng oxy hòa tan trong nướcBa hình thức điển hình của các rotor sinh học là: (1) Cấu trúc vỏ bên ngoài được làm bằng nhựa polyethylene cứng, với các đĩa bọc lông polyvinyl clorua bên trong,và rotor bao gồm 16 rotor nhỏ(2) Vỏ bên ngoài của xi lanh được làm bằng thép, và bề mặt của các polyethylene cứng ripple cố định trên trục bên trong xi lanh là đa giác;(3) Có những thùng nhỏ xung quanh cơ thể của trống quayKhi trống xoay quay lên, các thùng nhỏ được lấp đầy với nước. Khi nó xoay xuống, nước được rắc trên quả bóng nhựa.và thùng rỗng được lấp đầy với không khí đi vào nướcKhối lượng nước tinh khiết là 15-25 lần so với trống quay sinh học.
4.2.4. giường sinh học chất lỏng
Biological fluidized beds (BFBS) là một phương pháp biofilm tải trọng cao được áp dụng trong xử lý nước thải thứ cấp (xăng hóa chất hữu cơ,Nitrification một phần) để xử lý nước thải hữu cơ và denitrificationMichael et al. sử dụng một lò phản ứng kết hợp lọc nhỏ giọt nitrification aerobic với giường chất lỏng denitrification vô khí.Các chất hữu cơ hòa tan và giàu nitrat lơ lửng trên bề mặt đã được gửi đến lớp phủ sulfureJewell et al. đã sử dụng các hiệu ứng nitrification và denitrification của một giường mở rộng trong lưu thông nước nuôi trồng thủy sản, trong khi xử lý BOD5, SS và nitơ,dẫn đến hàm lượng nitơ amoniac trong nước thải dưới 0.5 mg/L. Công nghệ này được sử dụng rộng rãi trong xử lý oxy hóa, nitrification và denitrification của chất hữu cơ trong nước và nước thải. Là một công nghệ sáng tạo trong các phương pháp xử lý nước,quy trình giường chất lỏng sinh học sẽ đóng một vai trò lớn hơn trong kỹ thuật xử lý nước.
4.3 Điều trị sinh học tự nhiên của công nghệ nuôi trồng thủy sản
Việc sử dụng các sinh vật tự nhiên để xử lý các vùng nước nuôi trồng thủy sản chủ yếu bao gồm vùng đất ngập nước, ao ổn định và hệ thống xử lý đất.Ưu điểm của nó là nó có thể đạt được hiệu ứng xử lý tương đối kỹ lưỡng cho các vùng nước chứa nitơ và phốt phoKhu vực nước tự nhiên của nuôi trồng thủy sản không chuyên sâu là một hệ thống đất ngập nước điển hình với khả năng tự thanh lọc tốt.,sẽ có tác động tốt đến môi trường và kinh tế. hệ sinh thái nước của ao cá có khả năng tinh khiết chất gây ô nhiễm mạnh mẽ, và trong việc xử lý các vùng nước nuôi trồng thủy sản,Khả năng lọc của ao cá cho chất gây ô nhiễm có thể được sử dụng đầy đủ để lọc nước thải.
5Dòng chảy quá trình tái chế nước thải thủy sản
Có nhiều loại thiết bị xử lý nước với các cấu trúc và dòng chảy quy trình khác nhau.Thủy thoát nước từ ao cá → ao thu → ao oxy hóa → ao trầm tích → ao sưởi ấm và oxy hóa → tái sử dụng ao cá, trong quá trình này, ao oxy hóa là một trống quay sinh học;Khử nước hồ cá → bể trầm tích → bộ lọc sinh học lên → tháp phun nước oxy hóa → sưởi ấm và khử trùng → tái sử dụng hồ cá, có thể loại bỏ 99% amoniac nitơ, nước ngọt / tái sử dụng nước là 1/9; thủy hồ thoát nước → oxy hóa → bộ lọc đá vôi lên → bể trầm tích → oxy hóa → tái sử dụng,với nước ngọt / nước lưu thông chiếm 1/5; Khử nước bể cá → Bộ lọc sỏi dòng chảy → Bộ lọc sỏi dòng chảy → Bể sưởi ấm → Sử dụng lại;Thủy thoát hồ cá → bể bắt → bộ lọc zeolite lên → bộ lọc zeolite xuống → bổ sung nước ngọt, điều chỉnh nhiệt độ → tái sử dụng ao cá. Dựa trên các nguyên tắc cơ bản của thiết kế sinh thái và công nghệ kỹ thuật môi trường thủy sản, Liu Changfa et al.[17] thấy rằng với mục tiêu không thải nước thải trong hệ thống nuôi trồng thủy sản, kỹ thuật sinh thái và thiết kế quy trình có thể được thực hiện cho các hệ thống nuôi trồng thủy sản, và một hệ thống nuôi trồng thủy sản tổng hợp công nghiệp điển hình không thải nước thải có thể được phát triển.
6. Tóm lại
Với sự gia tăng nghiêm trọng của sự khan hiếm nước toàn cầu và ô nhiễm môi trường, các nước sẽ áp dụng các phương pháp nuôi trồng thủy sản vòng kín trong tương lai.công nghệ sử dụng toàn diện và thải không gây hại của nước thải thủy sản có giá trị nghiên cứu và phát triển lớn và triển vọng ứng dụng rộngSự đa dạng của các chất gây ô nhiễm trong nước biển nhà máy thủy sản nước thải xác định sự phức tạp của quá trình xử lý của nó.khi thiết kế quy trình xử lý nước biển của nhà máy thủy sản, các nguyên tắc hiệu quả và kinh tế nên được tuân thủ.và công nghệ xử lý sinh học nên được sử dụng để đáp ứng các yêu cầu về chất lượng nước sau khi xử lý, có thể đạt được hiệu quả xử lý tốt và đạt được mục tiêu nuôi trồng thủy sản tuần hoàn.
