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行業(yè)動態(tài)

膜技術(shù)在養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用進展

2018-05-29 08:47:43 小沐管家 0

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展,目前,我國的各行各業(yè)都在迅猛的發(fā)展。水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展也是飛速的。尤其是養(yǎng)殖規(guī)模在不斷的擴大。目前,我國水產(chǎn)養(yǎng)殖行業(yè)面臨的問題之一就是如何實現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的有效循環(huán)使用。避免由于養(yǎng)殖廢水導(dǎo)致的水生環(huán)境的污染。

沐歌環(huán)保

由于在養(yǎng)殖的過程中,勢必會向水中投入飼料和其他化學(xué)物質(zhì)作為養(yǎng)殖生物的營養(yǎng)物質(zhì)和消毒劑。因此,致使養(yǎng)殖廢水中不僅僅含有飼料,還含有其他的化學(xué)物質(zhì)和豐富氮、磷、鉀等,以及養(yǎng)殖生物排放的有害物質(zhì)等。如果不能將這些物質(zhì)進行適當(dāng)?shù)奶幚矶苯优欧牛瑯O容易造成其他水體的污染。基于這一點,尋找合適的、科學(xué)的處理技術(shù)和手段,將工廠化養(yǎng)殖的廢水進行處理后循環(huán)利用是有必要的。

目前,我國處理養(yǎng)殖廢水的方式主要有物理法、化學(xué)法和生物法等。其主要是去除廢水中的懸浮物等,將廢水處理達標(biāo)后在排放。隨著生物科技的發(fā)展,通過國內(nèi)外眾多研究學(xué)者的研究,很多水產(chǎn)養(yǎng)殖開始利用膜集成工藝來進行廢水處理,而且取得了很好的效果。膜技術(shù)應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖起始于二十世紀(jì)八十年代,在經(jīng)過多年的技術(shù)改造和升級后,和傳統(tǒng)的廢水處理工藝相比,膜技術(shù)可以在無化學(xué)試劑添加等環(huán)境下對養(yǎng)殖廢水進行處理。同時,膜技術(shù)處理廢水還具有出水水質(zhì)好,回收效率高等特點,具有良好的應(yīng)用前景。

1膜分離技術(shù)在養(yǎng)殖廢水處理中應(yīng)用探討

目前,在我國常用的膜分離技術(shù)主要包括:膜集成工藝;動態(tài)膜生物反應(yīng)器;納濾膜;超濾膜和膜生物反應(yīng)器。下面就這五種膜分離技術(shù)在養(yǎng)殖廢水處理中的應(yīng)用進行簡要的論述。

1.1膜生物反應(yīng)器(MBR)

將過濾性能與傳統(tǒng)的生物法相結(jié)合,極大的提高了膜生物反應(yīng)器的污染物除去效率??梢詫崿F(xiàn)水力停留時間和污泥停留時間的徹底分離。同時,通過膜生物反應(yīng)器還可以將養(yǎng)殖廢水中的細菌和病毒一并除去,經(jīng)過處理的廢水可以直接被循環(huán)使用。

相對于傳統(tǒng)的污泥去除方式,膜生物反應(yīng)器尤其對總氮和COD的除去效率很高。而且,有研究證明,即便是在高鹽的條件下,膜生物反應(yīng)器對COD的除去效率仍然很高。然而,在高鹽條件下,對總氮的除去效率還需要進行不斷的研究,以提高效率。綜合國內(nèi)很多研究來看,雖然MBR在一些方面還需要不斷的改進,但是,總的來講,MBR在用于海水養(yǎng)殖廢水的處理中具有良好的應(yīng)用前景。

1.2膜集成工藝

結(jié)合筆者多年的經(jīng)驗以及很多文章的研究報道,筆者總結(jié)出膜集成工藝對養(yǎng)殖廢水中COD,TN,TP和細菌的去除效率依次為67%,70%,12%和99%。其總體除去污染物的效果還是較令人滿意。

而且,在經(jīng)過檢測后發(fā)現(xiàn),僅有處理過后水中的磷含量不符合《海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)》(GB3097-1997)中養(yǎng)殖用水標(biāo)準(zhǔn)外,其余指標(biāo)均符合要求。

1.3動態(tài)膜生物反應(yīng)器

該項技術(shù)是在傳統(tǒng)生物膜反應(yīng)器的基礎(chǔ)上,在結(jié)合使用動態(tài)膜技術(shù)。動態(tài)膜生物反應(yīng)器是利用某種固體微粒,并通過循環(huán)作用,使沉淀可以在具有多孔的支撐面的表層形成一層新的膜,進而可以提高膜的濾過性能。有研究表明,動態(tài)膜生物反應(yīng)器對養(yǎng)殖廢水中的COD-Mn等的除去效率在90%左右,而且除去效率一直保持相對穩(wěn)定。

而且,在鹽度<3000mg/L的條件下,經(jīng)過動態(tài)膜生物反應(yīng)器處理的養(yǎng)殖廢水,其出水的水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)符合《淡水池塘水排放要求》(CS/T9101-2007)的一級排放標(biāo)準(zhǔn)。然而,相對于MBR,動態(tài)生物膜反應(yīng)器對COD的除去效率相對較低,硝化效率也較低。其原因可能和動態(tài)膜的組成有關(guān)。需要在今后的研究中不斷的進行改進,提高在處理這些廢物的效率??偟膩砜?,動態(tài)生物膜反應(yīng)器在處理海水或是淡水養(yǎng)殖廢水中,有著較好的應(yīng)用前景。

1.4納濾膜

納濾膜的平均孔徑在2nm左右,在使用的過程中,作用壓力一般不能高于1.5MPa,通常使用納濾膜來分離小分子有機物質(zhì)等。實際中,較為常用的納濾膜為陶瓷納濾膜,雖然該濾膜對蛋白質(zhì)的截留率可以維持在80%左右,但是其過水量相對較低。而且,在不同操作條件下,納濾膜對蛋白質(zhì)的截留效率也只能維持在60%左右。在今后的使用中,需要進一步改進截留率和通水量。

1.5超濾膜

超濾膜的孔徑大于納濾膜,其直徑在0.001至0.02微米之間。在廢水處理中,主要是去除大分子物質(zhì),如微粒,膠體等。相對于納濾膜而言,超濾膜對蛋白質(zhì)的截留效率僅有25%左右。但是,隨著科技的進步,現(xiàn)在生產(chǎn)出來的兩種陶瓷超濾膜和聚砜超濾膜,對于廢水處理中蛋白質(zhì)的截留率可以維持在70%至80%。因此,在處理養(yǎng)殖廢水中,如何選擇膜材料以及提高蛋白質(zhì)等分子的截留效率是需要進一步研究的。

2膜技術(shù)在養(yǎng)殖廢水處理過程中存在的問題及解決措施

2.1膜污染

膜污染是養(yǎng)殖廢水處理過程中,最為常見的問題之一。被污染的膜可以直接導(dǎo)致膜通量的降低,縮短膜的使用壽命。然而,在實際中想要完全避免膜污染是不可能的。為了能夠盡可能的降低對膜的污染,通常采用預(yù)先處理廢水,例如可以采用過濾等技術(shù)。同時,也有研究者通過改變膜的化學(xué)組成成分來降低在廢水處理過程中對膜的損傷。而且,也有研究者發(fā)現(xiàn)通過不同清洗方式也降低對膜的污染,例如使用超聲波清洗或是周期性的向前沖洗方式。但是,需要注意的是,在選擇清洗方式的過程中需要特別注意使用膜的材料。

2.2膜設(shè)備投資和運行費用較高

通常情況下,在養(yǎng)殖廢水處理過程中,使用廢水處理設(shè)備以及膜等材料,其相對成本都較高。尤其是針對那些小型的養(yǎng)殖戶而言,在使用這些費用較高的廢水處理設(shè)備后,嚴重提高了成本,甚至是造成經(jīng)濟效益虧損。針對這一問題,筆者認為,對于那些養(yǎng)殖戶密集的地區(qū),可以采用集中處理的方式,將收集的養(yǎng)殖廢水集中起來,交給專門的污水處理部門進行集中處理。這樣,既可以降低養(yǎng)殖戶的經(jīng)濟成本,又不會導(dǎo)致養(yǎng)殖廢水的直接排出給水體環(huán)境造成的污染。

2.3廢水處理效率不高

廢水處理效率不高主要體現(xiàn)在對一些離子和大分子物質(zhì)的截留效率上。雖然,在某種程度上,經(jīng)過處理的廢水檢驗合格,達到了排放的標(biāo)準(zhǔn),但是,隨著廢水處理設(shè)備的使用,處理的效率呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢。因此,需要定期的對設(shè)備進行維護和關(guān)鍵部位的更新。針對不同的養(yǎng)殖環(huán)境,選擇合適的廢水處理方式是極為必要的。同時,還需要科研人員不斷的研發(fā)新的廢水處理設(shè)備,或是不斷改進廢水處理方式,盡可能提高廢水處理效率。


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