人工湿地对水产养殖废水中氮磷的去除效能分析

2020-07-15 08:41陈相林
江西水产科技 2020年2期
关键词:人工湿地

陈相林

摘要:通过分析人工湿地建造的具体用途,以及在处理废水时的特点,探究如何对水产养殖废水中的氮元素及磷元素进行处理。

关键词:人工湿地;水产养殖废水;氮元素;磷元素;去除效能

当前隨着我国社会的不断发展,水产养殖业的养殖数量也在逐渐增加,在水产养殖的过程中会排放很多废水,不仅对我国农业发展及土壤环境造成了影响,也使我国社会的生态环境受到了严重破坏,因此,对水产养殖废水进行处理后再行排放或循环利用,使自然环境受到更好的保护。而人工湿地,对水产养殖废水中的氮磷处理效率相对较好,所以,探究人工湿地如何去除废水中的氮磷元素,以及如何提升其去除的效率非常有必要。

1  人工湿地的用途及特点

要想探究人工湿地是如何对水产养殖所排放的废水进行相关化学元素的处理,首先要明确人工湿地建造的主要用途及在对污染物进行处理的过程中具有何种特点。当前随着我国社会的不断发展,会出现很多造成环境污染的因素,而建造人工湿地,其具备的主要用途分为以下几种,首先通过人工湿地的建造,能够保证我国的生态自然环境可以实现生物的多样性,防止由于生物品种单一而引起生态环境的不稳定。其次是建造人工湿地还可以对一些自然灾害产生一定的抗力。例如在洪水爆发时期,由于人工湿地中的土壤相对较为特殊,所以通过沼泽土壤能够对洪水及暴雨所产生的大量水分进行吸收,从而防止洪水和泄洪对人们生命安全及财产造成危害。然后是人工湿地的建造,还可以用于水产的养殖和农业生产过程中。某些水产植物和生物,也比较适用于人工湿地的生态环境中,所以人工湿地的建造为农业发展和水产养殖业的发展提供了一定的基础,最后是人工湿地的,主要用途是可以用于污水和其他污染物的处理过程中。人工湿地在对污水进行处理的过程中,其主要的流动方式有三种,第1种为地表湿地,第2种为潜流湿地,第3种为垂直流湿地,在这三种不同类型的湿地中对污水的处理流程也不同。在对不同污水来源进行处理的过程中,要根据污水的具体数量及含有的污染物的种类进行合理的建造和选择。

人工湿地在对水产养殖的废水进行氮磷的处理过程中,其主要的特点分为以下几点,首先与其他废水处理系统相比,人工湿地在建设的过程中,成本相对较少,并且在后期运行和维护的过程中也相对较为便捷,所以人工湿地的建造是当前对水产养殖废水进行化学元素处理的重要措施。其次是人工湿地的处理方式,还具有安全可靠性,能够有效的去除掉水产养殖排放的废水中的相关氮元素和磷元素,确保经过人工湿地处理后,排放的污水满足我国政府制定的排污要求和标准。然后是在对水产养殖废水进行处理的过程中,通过人工湿地可以有效的对排放出的污水进行一定的缓冲,并且防止污水负荷,对更深层次的土壤造成污染。最后是通过人工湿地的处理方式,可以有效的提高水产养殖废水处理过程中所产生的经济效益。

2  不同方法对氮磷去除效能对比

目前去除氮磷的方法主要有人工湿地法、生物滴滤池、复合改性沸石等,各有优缺点,见表1。

生物滴滤池去除污水中氮磷的去除具有良好的效果,厌氧-组合式生物滴滤池能耗低、运行费用低,可用于氮磷含量较少的水产养殖废水处理中。复合改性沸石作为一种廉价的无机非金属的矿物,对生活污水中的氮磷具有一定的吸附能力,经过物理化学的方法通过提高沸石的空隙率和阳离子交换容量,来达到有效去除水产养殖废水中氮磷的目的。

人工湿地的污水处理方式,其主要的处理原理是在针对氮元素进行去除的过程中,根据微生物的氮化反应、硝化反应及反硝化反应除去氮元素。在这三种反应类型中,为了加快对氮元素的去除效率,一般可以保证在人工湿地系统中进行同时反应,由于其反应的程度不同,所以可以确保氮元素能够得到彻底的去除。当前在这三种反应模式中,反硝化反应是去除氮元素的最根本途径,并且通过这种反应后进入到其他系统的氮元素,数量会极大的减少。反应离子方程式如下:

2NO3-+10e-+12H+→ N2+6H2O

然后是经过硝化反应以后,由于这种反应需要一定的氧元素,所以通过硝化反应会去除掉某种特定浓度的氮元素。反应离子方程式如下:

NH4++2O2 → NO3-+H2O+2H+

在去除掉水产养殖排放污水中的氮元素以后,需要对磷元素进行合理的处理,使用人工湿地也可以提高磷元素的处理效率,当前在水产养殖污水中排放的磷元素主要包含在磷酸盐等化学物质中,因此使用人工湿地系统对磷元素进行去除,则可以利用植物吸收和基质的吸附作用以及微生物的转化等对磷酸盐物质进行处理。污水中的无机磷元素可以通过植物的吸收作用和同化作用转化为ATP等有机成分,然后通过收割的方式去除,而微生物也可以对磷元素进行吸收和积累。

3  结束语

人工湿地系统对水产养殖废水中氮磷去除的效果相对较好,并且由于成本较低,所以在对水产养殖废水的处理过程中,可以优先选择人工湿地的处理方式。

参考文献

[1]许育新.水产养殖废水生物处理技术研究进展[J].浙江农业科学,2019,60(08):1306-1310.

[2]张煜,李天乐,杨华,牛义然.人工湿地及其在水产养殖废水处理中的研究与应用[J].江西水产科技,2017(01):42-46.

[3]江云. 水产养殖废水生物净化技术研究[D].扬州大学,2013.

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