海水養(yǎng)殖廢水凈化

　　裝在塑料瓶里發(fā)黃、渾濁的污水，幾個小時后竟變成了清澈透亮、無色無味的水。近日，我們在交通運輸部天津水運工程科學研究院的實驗室里目睹了這一過程。原來，該院的實驗人員正在進行海水養(yǎng)殖廢水處理實驗。

　　由交通運輸部天津水運工程科學研究院聯(lián)合華北電力大學開展的海水養(yǎng)殖廢水凈化項目近期取得了突破性進展。該項目創(chuàng)新研發(fā)了接觸氧化耦合微納米曝氣技術，能使海水養(yǎng)殖廢水中的污染物快速去除，減少養(yǎng)殖廢水對海水的污染，用科技手段助力海洋生態(tài)環(huán)境保護，推動海洋產(chǎn)業(yè)綠色可持續(xù)發(fā)展。

　　打好海洋污染治理攻堅戰(zhàn)

　　近年，我國海水養(yǎng)殖業(yè)迅猛發(fā)展，促進了當?shù)睾Ｑ蠼?jīng)濟的發(fā)展，為養(yǎng)殖戶帶來了可觀的收入。但由此產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢水排放量與日俱增。目前，絕大多數(shù)海水養(yǎng)殖廢水直排入海，造成一些排放海域氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)增高和溶解氧降低，嚴重污染了近海水域環(huán)境，加劇了生態(tài)系統(tǒng)失衡。為了治理養(yǎng)殖廢水，打好海洋污染治理攻堅戰(zhàn)，我國出臺了多項水體保護及治理規(guī)劃，提出了階段性完成目標及治理期限。

　　2015年4月2日，國家出臺《水污染防治行動計劃》，彰顯了國家對防治水污染的重視和決心。《水污染防治行動計劃》中提出，到2030年，全國水環(huán)境質(zhì)量要實現(xiàn)總體改善，水生態(tài)系統(tǒng)功能得到初步恢復。

　　2017年5月19日，《關于進一步加強渤海生態(tài)環(huán)境保護工作的意見》中指出，要加強海洋生態(tài)保護與環(huán)境治理修復。同年，中央環(huán)保督察組對廣西、海南、福建等省提出入海排污源、海岸線養(yǎng)殖塘、養(yǎng)殖廢水等整治要求。

　　各級政府紛紛響應并行動。以海南為例，海南省政府高度重視，海南省辦公廳印發(fā)了《海南省深化生態(tài)環(huán)境六大專項整治行動計劃（2018年~2020年）》，制定實施養(yǎng)殖水域灘涂規(guī)劃，整治無序海水養(yǎng)殖行為。同時，《海南省水污染防治條例》明確要求，從事水產(chǎn)養(yǎng)殖應當保護水域生態(tài)環(huán)境，排水應符合國家和本省水污染物排放標準。

　　由此可見，海水養(yǎng)殖廢水污染治理已受到高度重視，并在政策層面上提出了必須達標排放的要求。

　　目前，海水養(yǎng)殖廢水排放標準執(zhí)行水產(chǎn)行業(yè)標準《海水養(yǎng)殖水排放要求》（SC/T9103-2007）中的各項污染物指標要求。其中，主要約定了養(yǎng)殖過程中可能產(chǎn)生對環(huán)境造成不良影響的指標，即以氮、磷、有機物為主的排放指標。

　　“受諸多因素的影響，海水養(yǎng)殖廢水治理難度較大。常規(guī)方法下，海水養(yǎng)殖廢水治理費用高，且難以達標”，該項目負責人張騄表示，“技術及成本是海水養(yǎng)殖廢水達標排放的*制約因素”。

　　對養(yǎng)殖廢水污染說“不”

　　為解決海水養(yǎng)殖廢水處理難題，交通運輸部天津水運工程科學研究院投入專項資金，利用水運交通環(huán)保實驗室科研平臺，聯(lián)合華北電力大學等國內(nèi)知名高校組建了博士科研團隊開展海水養(yǎng)殖廢水凈化技術研究。

　　當下，專門針對海水養(yǎng)殖廢水治理的研究相對較少，實際應用也不多，常規(guī)的治理方法包括水體交換法、物理法、化學法、生物法。其中，水體交換法、物理法、化學法需要較多工程措施以及電力設備等條件，處理成本較高。物理法和化學法無法有效去除水體總氮，容易造成二次污染，破壞水域原有的生態(tài)系統(tǒng)。因此，生物法以其投資低、效益高、無二次污染且運行管理方便等優(yōu)勢得到了快速發(fā)展，并逐漸應用到水環(huán)境污染治理中。

　　但是，由于海水鹽度較高，常規(guī)生物法處理海水污染效率較低，無法達到預期效果。因此，該科研團隊研發(fā)了新型固定化微生物技術。

　　“固定化微生物技術是指利用物理或化學方法將游離微生物細胞、細胞器、酶或動植物細胞固定在某一特定空間范圍內(nèi)使其高度聚集，并使其保留固有的活性，能在環(huán)境中連續(xù)和重復使用的技術。”該項目技術負責人常方介紹說，固定化微生物技術對受污染水體中的有機物和無機氮等的去除均能取得較好的效果，并且用于水處理后的固定化微生物可多次重復使用。同時，科研人員還針對不同海水養(yǎng)殖廢水特性進行了大量、系統(tǒng)的試驗研究，在耐鹽微生物培養(yǎng)馴化、固定化材料研發(fā)等方面不斷創(chuàng)新，并取得重大突破，形成了一整套高效、成熟的處理技術和裝備設計方案。

　　據(jù)悉，該項目的核心技術——接觸氧化耦合微納米曝氣技術是將特選的高效微生物固定在特殊的微生物載體上，使其在復雜的環(huán)境中依然可保持很高的微生物密度和生物活性，并能在適宜條件下快速增殖。

　　“該技術具有處理效率高、反應速度快、微生物流失少、運行穩(wěn)定可靠等諸多優(yōu)勢，極大程度地增強了微生物在養(yǎng)殖廢水中的生物活性，從而有效提升了出水水質(zhì)，克服了微生物對污染物降解效率低的困難，降低了養(yǎng)殖廢水處理成本。”該項目技術總負責人常方告訴我們。

　　目前，這項技術可將養(yǎng)殖廢水中化學需氧量、無機氮、磷分別降至5毫克/升、0.3毫克/升、0.03毫克/升以下，處理效果高于養(yǎng)殖廢水一級排放標準的要求。“采用該技術可將養(yǎng)殖廢水中各種污染物嚴格控制在排放標準以下，而且部分難降解污染物濃度遠低于排放標準。”常方說。

　　不僅如此，新技術還具有占地面積相對較小、運行穩(wěn)定、運行成本低（每噸養(yǎng)殖廢水處理成本僅為0.5元~1元）、維護成本低等特點，適用范圍廣，推廣價值高。

　　技術推廣應用前景廣闊

　　為推進技術應用，2017年，交通運輸部天津水運工程科學研究院在海南省東方市某水產(chǎn)養(yǎng)殖場開展了海水養(yǎng)殖廢水凈化實驗研究?？蒲腥藛T因地制宜，采用了微納米曝氣固定化微生物處理裝置。該裝置由初沉池、調(diào)節(jié)池以及多級缺氧、好氧接觸氧化反應池等組成，微生物反應池中以聚氨酯懸浮球組合調(diào)料作為反硝化菌和硝化菌的載體。“利用聚氨酯載體填料獨特的微生物固定化優(yōu)勢，將富集出的氨氧化菌等污染物高效降解菌固定在載體表面，使其在系統(tǒng)中維持較高的微生物密度和活性，從而發(fā)揮穩(wěn)定高效的氨、氮等污染物去除效果。”常方介紹道。

　　第三方檢測結果表明，養(yǎng)殖廢水經(jīng)處理設施凈化后的出水水質(zhì)已優(yōu)于海水養(yǎng)殖廢水排放一級標準，其中化學需氧量、無機氮以及活性磷酸鹽分別穩(wěn)定達到10.0毫克/升、0.50毫克/升和0.05毫克/升以下的水平。

　　推動海水養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展

　　2017年，海南省海洋經(jīng)濟生產(chǎn)總值約為1250億元，同比增長9%，快于地區(qū)生產(chǎn)總值增幅。海洋經(jīng)濟的發(fā)展正在科技的帶動下服務于新時代的發(fā)展需求，將大海的潛在生產(chǎn)力轉化為潔凈、高效的生產(chǎn)力。建立養(yǎng)殖示范區(qū)，將養(yǎng)殖廢水集中收集、集中處理、集中排放成為推動傳統(tǒng)漁業(yè)向現(xiàn)代漁業(yè)轉型的必然要求。

　　張騄表示，“下一步，將推動該技術廣泛應用于我國沿海海水養(yǎng)殖廢水處理工作中，推動海水養(yǎng)殖業(yè)健康發(fā)展，破解海洋環(huán)境保護和廢水排放污染的矛盾。”將繼續(xù)推動科技與海洋環(huán)保相結合，克服傳統(tǒng)海水養(yǎng)殖業(yè)的弊端，同時為其帶來新的經(jīng)濟活力。

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