养殖废水净化处理研究进展

养殖废水污染一直困扰养殖业，尤其富含的氮、磷等大量养殖废弃物，给环境造成很大的压力，如何净化养殖废水污染是社会关注的热点。本文主要根据养殖废水的来源，介绍常规理化或生物法处理养殖废水及水培蔬菜等非常规处理方式，以期为养殖废水净化提供参考。

一、养殖废水来源

集约化养殖是未来农村养殖发展的主要方向，但是集约化养殖排放的粪污量大而集中，且含有大量的氨氮、磷、重金属、抗生素等污染物，如果不进行有效处理，会对环境造成严重危害。
1.畜禽养殖废水

畜禽养殖废水是指在畜禽养殖过程中畜禽的尿液、粪便、清洗水等组成的废水。这种废水属于高浓度的有机废水，较高化学需氧量、氨氮、磷、重金属等污染物，随意排放会污染地下水源；大量废水聚积会影响周边的土地，影响农作物的生长，给人们的健康带来隐患。

目前畜禽养殖废水处理主要存在处理技术落后，管理缺乏，养殖场对废水处理意识不足等问题。
2.水产养殖废水

水产养殖废水主要为自体废水，这些废水中包含了大量的氨氮、细菌、溶解性有机物、未消化的饲料等，且排放量巨大。有些养殖户为了提升经济效益忽略管理工作，导致养殖废水随意排放，对环境造严重的影响，同时也危害水产品。

另外，部分养殖户为控制成本和方便管理使用一些药物来净化水体，这些药物中通常含有重金属元素，被水生物吸收后会沉积在其体内，人类食用此类水生物后将这些重金属元素吸收进人体，导致人体出现慢性损伤，严重时还会造成人体的急性重金属中毒。目前，水产养殖废水绝大部分直接排放到环境中，对自然水环境造成了巨大压力，缺乏高效的水体净化技术，因此亟需研发高效低成本的净化技术，以应对这种困局。

二、养殖废水处理方法

1.物理法

物理法主要利用沉淀、过滤、吸附、曝气等方法，常见的是利用沉淀池、格栅进行分离去除处理养殖废水中的悬浮物质，或鱼残、未吸收的饵料。
2.化学法

现在常用的是臭氧处理技术和电化学处理技术。臭氧具有极强的氧化能力，对水中的溶解性物质或者固体颗粒都有较好的氧化能力，对水体的浊度、色度以及藻类都有很好的处理效果。

电化学处理技术在运行操作，设备尺寸，运行效率方面的远高于其他的方法，目前广泛应用于重金属回收、纺织、制药等领域废水处理。
3.生物法

生物法是处理养殖废水最常用的方法，利用微生物对有机物质的分解转化作用，达到水质净化的目的。现阶段有厌氧与好氧发酵两种方式，二者的原理都是利用微生物快速分解代谢废水中的有机物，达到处理废水的目的。

研究报道，通过结合好氧和厌氧流化床进行处理，开发出高效的新型厌氧-好氧一体化反应器，降低了废水中有机物含量。但由于畜禽养殖废水中污染物浓度高，成分复杂，生产中需采用多种方法综合处理才能达到较好的处理效果。利用这些方法，虽然可以净化废水，但是成本比较高，一些畜禽养殖场无法承受。
四、水培蔬菜处理方法

1.水培蔬菜现状

我国现阶段蔬菜水培模式主要有营养液膜技术、深液流技术、动态浮根栽培技术、立管悬杯静止技术、浮板水培技术等。随着水培技术的不断发展，几乎所有的蔬菜都可以进行水培。

现实生产中，水培蔬菜技术主要在以下两个方面：城市、农业方面。这主要是由于水培蔬菜结合立体栽培的方式，可以小范围内达到高产量的周年生产，具有生产与观光价值，适宜城市推广。

水培蔬菜生长过程中，光合作用吸收水体中大量的氮和磷等其他物质，转化为自身的营养成分，不仅避免了废水在常规处理过程中的二次污染，而且有效地进行了资源再利用，具有较好的环境效益和经济效益。

2.水培蔬菜处理畜禽养殖废水

水培蔬菜主要通过降低水体氮、磷的含量，吸收、分解有机污染物等来净化水体。研究发现，芦苇、菖蒲、香蒲3种植物对污水中有机污染物总氮、总磷、重铬酸盐均有良好的去除效果。

当利用漂浮板栽培种植空心菜的方式去除不同的生长期不同的猪场厌氧废水时，结果发现猪场厌氧废水理化性质发生较大变化，对化学需氧量的去除率达到了85%以上，对总氮、总磷、铵态氮都有较好的去除效果，实现了猪场厌氧废水的资源化利用。

3.水培植物处理水产养殖废水

我国自古就有桑基鱼塘案例，近年来在这方面的研究也颇多。当采用空心菜、薄荷两种植物处理高密度水产养殖循环水中氮和磷以及生化需氧量时，结果表明，两种植物均可在循环废水中正常生长，空心菜对养殖水中的总氮、总磷和生化需氧量的去除率达到77.89%、93.43%、95.55%和薄荷对总氮、总磷和生化需氧量的去除率分别达到77.56%、83.94%、91.94%，10 d后蔬菜对总氮的去除效果较好，随着蔬菜生物量的增加去除能力不断提高。

三、展望

现在水培蔬菜存在投资大、效益低及技术要求复杂等问题，未来改进的方向可以考虑以下几个方面：

①推进高度设施化建设，构建全自动化水培栽培基地，同时建立水培与养殖配套体系，解决人力资源的成本，降低环境污染；

②推行简易栽培技术，为在农业养殖中水培蔬菜的广泛推行提供支持；

③建立植物工厂，在规模化处理养殖废水的同时保障城市蔬菜供给需求。随着技术的发展，科研工作者的不断创新，养殖废水净化将取得更大成绩。