复合生物过滤技术在水产养殖废水处理中的应用研究进展

魏海峰

代智能

刘长发

方

涛

朱学惠

何

洁

(

大连水产学院海洋环境工程学院

辽宁省高校近岸海洋环境科学与技术重点实验室

大连

116023)

摘要

介绍了复合生物过滤技术的概念、

原理、

特点

以及植物滤器与微生物滤器复合生物过滤技术、

动物滤

器与植物滤器或微生物滤器过滤等主要几种复合生物过滤技术在实际生产中的应用

探讨了复合生物过滤

技术在养殖废水处理中的发展趋势。

关键词

复合水处理技术

;

生物过滤

;

水产养殖

;

生物滤器

;

废水处理

;

水质净化

收稿日期

: 2007

23;

修回日期

: 2008

基金项目

国家“

863

”

高技术研发项目

( 2007AA10Z410) ;

辽宁省自然科学基金项目

( 20072141)

作者简介

魏海峰

( 1978

—

)

男

讲师

硕士

主要从事养殖循环水处理研究。

mail: weihaifeng@ dlfu. edu. cn

通讯作者

刘长发

( 1964

—

)

男

教授

博士

主要从事渔业环境科学与技术教学与研究。

mail: liucf@ dlfu. edu. cn

　　生物过滤 (L iving B iological Filtration)是指任

何采用活体生物去除水中杂质的废水处理技术 ,
主要包括植物过滤、

微生物过滤、

动物过滤等。目

前集约化水产养殖水处理中使用最广泛的是微生

物过滤 ,即各种类型的生物膜滤器

[ 1 - 2 ]

。传统的

生物膜滤器因具有产生污泥少、

运行管理方便、

动

力消耗少等特点 ,在水产养殖废水处理中得到了
广泛应用

[ 3 ]

。但生物膜滤器存在生物膜熟化时

间长 ,需要定期反冲洗 ,容易造成硝态氮积累等缺
点

[ 4 ]

。植物滤器结构简单 ,可以有效吸收养殖废

水中溶解态的氮、

磷污染物 ,并将其转化为经济产

品 ,但是单独使用对养殖废水中有机物去除效率
较低。滤食性动物可以有效去除养殖水体中的颗

粒物质。大型海藻过滤、

生物膜过滤和动物过滤

复合处理养殖循环水技术通过优势互补 ,达到水
质净化和废物综合利用的目的。我国在该领域的

研究还为数不多。

复合生物过滤技术的原理

植物过滤是指通过水生植物对污染物的吸

收、

降解、

转移等作用 ,达到减少或最终消除养殖

循环水污染的目的 ,使循环水得到净化。如常用
的作为植物滤器的大型藻类通常生命周期长、

生

长快 ,能通过光合作用吸收水体中溶解态的氮、

磷

等营养物质来合成自身 ,有效降低养殖水体中的

氨氮含量。对大型海藻化学成分的分析表明 ,大
型海藻组织中具有丰富的氮库 ,可以有效吸收、

存

储大量的营养盐

[ 5 ]

,而且大型藻类吸收氨对光照

的要求较低 ,更有利于其对富营养水体中氨的去
除和吸收。当这些海藻收获时 ,营养盐就从循环
系统内部转移到系统外部 ,将环境污染物转化为
海藻产品。因此 ,该技术具有低成本、

低能耗等优

点。诸多研究表明 ,水生植物还能有效增加养殖
水体的溶解氧 ,并可回收植物产品作为养殖生物
的饵料 ,大大增加了水产养殖系统的生产率。但
单独利用水生植物净化养殖水体 ,有机物的去除
效率比较低

[ 6 ]

。

微生物滤器能将水中有机物和氨氮分别降

解、

氧化为毒性相对较低的硝酸盐 ,使养殖水体得

到一定程度的净化 ,但不会将溶解态的氮从封闭
养殖系统中去除 ,而是将氨氮转化为硝酸盐 ,从而
导致硝酸盐的大量积累。据报道 ,水中硝酸盐的
积累会影响鱼体的渗透压和血细胞的运氧能力 ,
特别是引起鱼体色泽和肉质下降 ,而且富含硝酸
盐的养殖废水直接排放 , 还会造成水体富营养
化

[ 7 ]

。

动物过滤是指滤食性动物在养殖系统中通过

滤食水中的颗粒态物质 ,从而起到净化水质的作
用。双壳贝类具有很强的滤水能力 ,如扇贝、贻
贝、

文蛤和牡蛎的滤水率均可以达到 5 L /

( g・h) 。腐屑食性的鱼类通过摄食养殖过程中

《渔业现代化》2008年第 35卷第 1期　