1. Prefazione
Con il miglioramento della tecnologia di acqua marina e l'espansione della domanda di mercato, l'acqua marina industriale cinese si è sviluppata rapidamente negli ultimi 10 anni.residui chimici, e scarichi biologici ricchi di azoto, fosforo, materia organica,le sostanze tossiche contenute nelle acque reflue dell'acquacoltura esacerberanno l'eutrofizzazione e l'inquinamento delle acque marine adiacenti, causando nocive maree rosse e altri problemi dell'ambiente marino.Allo stesso tempo, l'inquinamento delle acque a sua volta limita lo sviluppo dell'acquacoltura.il trattamento e il riciclo delle acque reflue dell'acquacoltura stanno gradualmente ricevendo attenzioneNegli ultimi anni, gli studiosi di casa e all'estero hanno condotto ricerche applicate su fisici, chimici, chimici e chimici convenzionali.e tecnologie di trattamento biologico per le caratteristiche delle acque reflue delle fabbriche di acqua di mareDopo un trattamento fisico, chimico e biologico, le concentrazioni di domanda di ossigeno chimico (COD), solidi in sospensione (SS),e azoto di ammoniaca (NH3-N) nelle acque reflue dell'acquacoltura sono ridotti e poi riciclati.
2Tecnologia di trattamento fisico delle acque reflue dell'acquacoltura
Le tecniche di trattamento fisico convenzionali comprendono principalmente filtrazione, neutralizzazione, adsorbimento, precipitazione, aerazione e altri metodi di trattamento.che sono componenti importanti dei processi di trattamento delle acque reflueLa filtrazione meccanica, la tecnologia di separazione della schiuma e la depurazione dell'ozono sono efficaci per lo scarico e il riciclo delle acque reflue industriali dell'acquacoltura.
2.1 Filtrazione meccanica
A causa del fatto che la maggior parte dei mangimi e degli escrementi rimanenti delle acque reflue dell'acquacoltura sono in forma di grandi particelle sospese,la tecnologia di filtrazione fisica è il metodo più rapido ed economico per la rimozioneLe attrezzature di filtraggio più comuni comprendono filtri meccanici, filtri a pressione, filtri di sabbia, ecc.i filtri meccanici (macchine di microfiltrazione) sono ampiamente utilizzati e hanno buoni effetti di filtrazioneIn Giappone esiste un tipo di macchina filtrante, che funziona aspirando l'acqua della piscina con una pompa d'acqua e spruzzandola in un serbatoio filtrante attraverso un tubo di spruzzo.Il serbatoio del filtro contiene uno strato di zeolite a piccole particelle e un filtro appositamente progettato, e l'acqua filtrata ritorna allo stagno.
2.2 tecnologia di separazione della schiuma
La tecnologia di separazione della schiuma è stata ampiamente utilizzata nel trattamento delle acque reflue industriali.Non solo può rimuovere le sostanze organiche come le proteine prima che vengano mineralizzate in ammoniati e altre sostanze tossiche, evitare l'accumulo di sostanze tossiche nei corpi idrici, ma fornire anche l'ossigeno disciolto necessario ai corpi idrici di acquacoltura,che ha un buon ruolo nel mantenimento dell'ambiente ecologico dei corpi idrici di acquacoltura.
2.3 Purificazione dell'ozono
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 oxidantsPertanto, l'uso di ozono per il trattamento delle acque reflue può non solo eliminare rapidamente sostanze nocive come batteri, virus e ammoniaca, ma anche aumentare l'ossigeno disciolto nell'acqua,conseguendo così l'obiettivo di depurazione delle acque reflue dell'acquacolturaLa ricerca di Ito Shingo, del Giappone, sull'uso dell'ozono per il trattamento dell'acqua di mare, mostra che il 99,5% dei prodotti chimici utilizzati per il trattamento dell'acqua di mare sono inquinati da ozono.L'ozono elimina il 9% dei vari batteri presenti nell'acqua di mareLa combinazione di ozono e biofiltri si traduce in un elevato contenuto di ossigeno disciolto negli effluenti, che possono essere riutilizzati per aumentare la densità dell'acquacoltura.
3Trattamento elettrochimico
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 conductivityQuando la corrente di ingresso massima è di 2A, il consumo di energia è il più basso e il pH non ha quasi alcun effetto sulla corrente di ingresso e sulla conduttività.è utile per la rimozione dei nitritiL'ammoniaca viene eliminata con una velocità inferiore a quella del nitrito.
4Tecnologia di trasformazione biologica
Il trattamento biologico delle acque reflue dell'acquacoltura è un modo tipico per stabilizzare gli inquinanti organici, compresi il processo dei fanghi attivi e il processo dei biofilm.
Utilizzando principalmente l'assorbimento e il metabolismo dei microrganismi per degradare la materia organica e le sostanze nutritive nei corpi idrici,è attualmente il modo più economico ed efficace per trattare gli inquinanti discioltiIl mangime e gli escrementi rilasciati durante il processo di allevamento sono costituiti principalmente da carboidrati, proteine, grassi e altri elementi quali carbonio, azoto e fosforo,che hanno una buona biodegradabilitàPertanto, la tecnologia di trattamento biologico può essere utilizzata efficacemente per il trattamento delle acque reflue industriali dell'acquacoltura.tra i quali l'efficienza dei ceppi biologici e il loro modo di crescita fisso sono due aspetti importanti che determinano l'effetto del trattamento.
4.1 Processo di scarico di fanghi attivati
Il sistema di trattamento dei fanghi attivi è una delle principali tecnologie della tecnologia di trattamento biologico delle acque reflue.È composto da microrganismi buoni e dalle loro sostanze organiche e inorganiche assorbite e aderite, e ha la capacità di assorbire e decomporre gli inquinanti organici nell'acqua, dimostrando la sua attività di ossidazione biochimica.Il processo tradizionale di trattamento dei fanghi attivi è stato sviluppato in processi di trattamento dei fanghi attivi in fossa di ossidazione (SBR) e metodo ABMeske et al. hanno studiato il trattamento delle acque riciclate per l'acquacoltura con il processo dei fanghi attivi e hanno scoperto che il contenuto di NH4+-N non poteva soddisfare i requisiti per il riutilizzo.utilizzato un metodo operativo simile a quello SBR per il trattamento anaerobico aerobico nei canali di drenaggio dell'acquacoltura, e l'effetto è stato buono. Nugul et al. hanno utilizzato il metodo SBR per trattare le acque reflue dell'acqua di mare e hanno esplorato l'effetto della salinità.l'effetto di denitrificazione è stato buono.
4.2 Metodo biofilm
Il metodo del biofilm comprende principalmente biofiltri, giradischi biologici, apparecchiature di ossidazione a contatto biologico e letti fluidizzati biologici.tali tecnologie sono state applicate nell'utilizzo a ciclo chiuso delle acque reflue dell'acquacolturaLa chiave per trattare efficacemente le acque reflue dell'acquacoltura industriale consiste nel selezionare comunità microbiche efficienti e in rapida proliferazione che possano prosperare e crescere in ambienti di acqua di mare.Attualmente, l'applicazione di batteri fotosintetici, batteri Yulei e batteri nitrificanti nel trattamento delle acque reflue dell'acquacoltura è stata studiata principalmente sia a livello nazionale che internazionale [9].A causa della sua elevata densità, forte attività e velocità di reazione, 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]Pertanto, si prevede che questa tecnologia diventi un'importante tecnologia di trattamento biochimico per il trattamento delle acque marine industriali e delle acque reflue.
4.2.1. filtro biologico
I filtri biologici utilizzati nelle strutture di allevamento intensivo di pesci comprendono il flusso orizzontale, il flusso verso l'alto e il flusso verso il basso.Se non è possibile formare un biofilm sulla superficie del materiale filtrante, è impossibile discutere il trattamento delle acque reflue mediante filtro.che permette ai microrganismi di assorbire la superficie del materiale filtranteIl materiale di imballaggio nel filtro biologico è il vettore di organismi, principalmente pietre frantumate, ciottoli, coke, scorie di carbone, favo di miele di plastica,e vari prodotti sintetizzati artificialmenteIl filtro biologico può essere utilizzato in modo continuo senza la necessità di sostituire il materiale del filtro.e la struttura e la superficie dei materiali di imballaggio dovrebbero favorire la crescita di biofilm e la cattura di particelle organiche sospese. la Cina e altri paesi utilizzano il processo di sedimentazione con serbatoio → filtro biologico → serbatoio di sedimentazione secondario → filtro biologico, in cui il riempitore è una miscela di fibre,che possono essere riutilizzati dopo il trattamento su larga scala delle acque di acquacoltura intensiva negli estuari. Sauthier et al. utilizzato stagno (aerazione) → filtro meccanico → disinfezione ultravioletta → filtro biologico sommerso (serbatoio di denitrificazione) → riutilizzo stagno, e l'effetto di trattamento è stato molto buono.Tian Wenhua e altri hanno scoperto che l'uso della zeolite come filtro nei biofiltri gassati per il trattamento delle acque reflue è efficace.
4.2.2Disco rotante biologico.
Il giradischi biologico è costituito da una serie di dischi fissati sull'albero, con uno spazio tra i dischi.e l'altra metà è esposta sopra la superficie dell'acqua. i microrganismi presenti nell'acqua e nell'aria si attaccano alla superficie del disco, formando un biofilm.e l'acqua sul disco scorre lungo la superficie del biofilm a causa del suo pesoL'ossigeno nell'aria viene assorbito, mescolato, diffuso e infiltrato nell'acqua attraverso la rotazione del giradischi.aumentare l'ossigeno disciolto nell'acqua e purificare la qualità dell'acqua.
4.2.3. tamburo biologico
Il tamburo a rotazione biologica è una variante del disco a rotazione biologica, sviluppato a metà degli anni '70 e rapidamente diffuso in Danimarca e Germania.mentre la Germania ha sviluppato un tipo multi tamburoL'imballaggio all'interno del tamburo include palle di plastica, anelli di plastica e dischi ondulati.Alcuni rotori biologici sono anche dotati di dispositivi di raccolta di gas all'esterno per aumentare l'ossigeno disciolto in acquaLe tre forme tipiche di rotori biologici sono: 1) la struttura esteriore è costituita da plastica di polietilene duro, con dischi ondulati di cloruro di polivinile all'interno,e il rotore è costituito da 16 piccoli rotori2) Il rivestimento esterno del cilindro è in acciaio e la superficie del rilievo di polietilene duro fissato sull'albero interno del cilindro è poligonale;(3) Ci sono piccoli contenitori intorno al corpo del tamburo rotativoQuando il tamburo rotante ruota verso l'alto, i piccoli contenitori vengono riempiti d'acqua.e il contenitore vuoto è riempito di aria che entra nell'acquaIl volume dell'acqua purificata è di 15-25 volte quello del tamburo rotante biologico.
4.2.4Letto biologico fluidizzato
I letti fluidizzati biologici (BFBS) sono un metodo di biofilm ad alto carico applicato nel trattamento secondario delle acque reflue (ossidazione della materia organica,per il trattamento delle acque reflue organiche e la denitrificazioneMichael et al. hanno utilizzato un reattore che combina la filtrazione a goccia di nitrificazione aerobica con un letto fluidizzato di denitrificazione anaerobica.La sostanza organica in sospensione ricca di nitrati e disciolta sulla superficie è stata inviata al letto di solfuroJewell et al. hanno utilizzato gli effetti di nitrificazione e denitrificazione di un letto di espansione nella circolazione idrica dell'acquacoltura, trattando BOD5, SS e azoto,risultante in livelli di azoto di ammoniaca negli effluenti inferiori a 0.5 mg/L. La tecnologia è ampiamente utilizzata nel trattamento di ossidazione, nitrificazione e denitrificazione della materia organica nell'acqua e nelle acque reflue.,Il processo biologico del letto fluidizzato svolgerà un ruolo maggiore nell'ingegneria del trattamento delle acque.
4.3 Trattamento biologico naturale della tecnologia dell'acquacoltura
L'uso di organismi naturali per il trattamento dei corpi idrici di acquacoltura comprende principalmente zone umide, stagni di stabilizzazione e sistemi di trattamento dei terreni.Il suo vantaggio è che può ottenere un effetto di trattamento relativamente completo per i corpi d'acqua contenenti azoto e fosforoL'area idrica naturale dell'acquacoltura non intensiva è un tipico sistema di zone umide con una buona capacità di autopurificazione.,L'ecosistema acquatico degli stagni ittici ha una forte capacità di depurazione degli inquinanti e nel trattamento dei corpi idrici di acquacoltura,la capacità di depurazione degli stagni ittici per gli inquinanti può essere pienamente utilizzata per depurare le acque reflue.
5. Il flusso di processo di riciclaggio delle acque reflue dell'acquacoltura
Esistono vari tipi di apparecchi di trattamento dell'acqua con strutture e flussi di processo diversi.Stagno di raccolta → stagno di ossidazione → stagno di sedimentazione → stagno di riscaldamento e ossigenazione → stagno di riutilizzo, in questo processo, il bacino di ossidazione è un tamburo rotante biologico;Drenaggio di stagno → serbatoio di sedimentazione → filtro biologico di risalita → torre di ossigenazione con spruzzo d'acqua → riscaldamento e disinfezione → riutilizzo di stagno, può rimuovere l'azoto dell'ammoniaca al 99%, l'acqua dolce/acqua riutilizzata è 1/9; drenaggio di stagni → ossigenazione → filtro calcareo di risalita → serbatoio di sedimentazione → ossigenazione → riutilizzo,con acqua dolce/acqua circolante che rappresenta 1/5; drenaggio di stagni → filtro di ghiaia a monte → filtro di ghiaia a valle → serbatoio di riscaldamento → riutilizzo;Drenaggio di stagno → bacino di cattura → filtro zeolitico ascendente → filtro zeolitico discendente → rifornimento di acqua dolce, regolazione della temperatura → riutilizzo di stagni ittici.[17] ha rilevato che con l'obiettivo di zero scarico di acque reflue nei sistemi di acquacoltura, l'ingegneria ecologica e la progettazione dei processi possono essere realizzati per i sistemi di acquacoltura e può essere sviluppato un tipico sistema di acquacoltura composita industrializzata a scarico zero.
6. Riassunto
Con la crescente gravità della scarsità globale di acqua e dell'inquinamento ambientale, i paesi adotteranno in futuro metodi di acquacoltura a circuito chiuso.la tecnologia di utilizzo globale e di scarico innocuo delle acque reflue dell'acquacoltura ha un grande valore di ricerca e sviluppo e ampie prospettive di applicazioneLa diversità degli inquinanti presenti nelle acque reflue delle acque reflue delle fabbriche e delle acque reflue dell'acquacoltura determina la complessità del processo di trattamento.quando si progetta il processo di trattamento delle acque reflue delle fabbriche di acqua di mare, i principi di efficienza ed economia devono essere rispettati.e tecnologie di trattamento biologico devono essere utilizzate per soddisfare i requisiti di qualità dell'acqua dopo il trattamento, che possono ottenere buoni effetti di trattamento e raggiungere l'obiettivo dell'acquacoltura circolare.
