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我国废水排放总量呈上升趋势 膜技术在养殖废水处理中的应用进展
原标题：我国废水排放总量呈上升趋势 膜技术在养殖废水处理中的应用进展
随着我国经济的快速发展，工业化以及城市化进程的加快，随之而来水环境问题也令人堪忧，表现极为突出的是那些工业废水，城市污水，农村生活污水等几大类。近年来随着国家高度重视水环境治理，提出了绿水青山就是金山银山的生态文明观。与此同时中央专项行动督查小组在全国各地已经展开巡查，曝光了一些未集中处理水污染的城市以及工业园区。
中国现阶段废水排放量及水污染现状
水污染的现状与工业废水，城镇生活污水排放息息相关。据前瞻产业研究院发布的一项数据显示，自从2011年以来我国废水排放总量呈上升趋势，同时污水治理需求不断提升。基于对水环境的深切担忧，加强水污染防范与城镇污水治理被列为“十三五”期间环境治理的重点内容。现有污水处理厂的提标改造以及污水处理厂的新建要求将推动行业迎来収展黄金期。2011-2015，我国工业废水排放量逐年减少，城镇生活污水排放量逐年增加。2015年，全国废水排放总量为735.3亿吨，其中工业废水排放量为199.5亿吨，城镇生活污水排放量为535.2亿吨。2015年底我国共有1943座城市污水处理厂，处理能力为1.41亿立斱米/日，城市污水处理率达91.9%。（数据资料来源：前瞻产业研究院）
2011年-2015年废水排放量(单位：亿吨)
2017年是污水处理厂提标、黑臭水体治理、污水管网建设考核年，2015年国务院《水污染防治行动计划》(水十条)部分重要目标要求在2017年底实现。“水十条”要求，2017年敏感区域(重点湖泊、重点水库、近岸海域汇水区域)城镇污水处理设施应全面达到一级A排放标准;直辖市、省会城市、计划单列市建成区基本消除黑臭水体;现有污泥处理处置设施应基本完成达标改造;省级城市污水全收集;京津冀、长三角、珠三角等区域建成统一的水环境监测网。
水十条2017年考核目标
近几年来，我国水产养殖业的发展也是飞速的，尤其表现为养殖规模在不断的扩大。目前，我国水产养殖行业面临的问题之一就是如何实现养殖废水的有效循环使用。避免由于养殖废水导致的水生环境的污染。这是小编重点要重点给大家讲解的，膜技术在养殖废水处理中的运用，可以说是养殖行业的福音。
膜技术在养殖废水中的运用前景
由于在养殖的过程中，势必会向水中投入饲料和其他化学物质作为养殖生物的营养物质和消毒剂。因此，致使养殖废水中不仅仅含有饲料，还含有其他的化学物质和丰富氮、磷、钾等，以及养殖生物排放的有害物质等。如果不能将这些物质进行适当的处理而直接排放，极容易造成其他水体的污染。基于这一点，寻找合适的、科学的处理技术和手段，将工厂化养殖的废水进行处理后循环利用是有必要的。
目前，我国处理养殖废水的方式主要有物理法、化学法和生物法等。其主要是去除废水中的悬浮物等，将废水处理达标后在排放。随着生物科技的发展，通过国内外众多研究学者的研究，很多水产养殖开始利用膜集成工艺来进行废水处理，而且取得了很好的效果。膜技术应用于水产养殖起始于二十世纪八十年代，在经过多年的技术改造和升级后，和传统的废水处理工艺相比，膜技术可以在无化学试剂添加等环境下对养殖废水进行处理。同时，膜技术处理废水还具有出水水质好，回收效率高等特点，具有良好的应用前景。
膜分离技术在养殖废水处理中应用探讨
目前，在我国常用的膜分离技术主要包括：膜集成工艺;动态膜生物反应器;纳滤膜;超滤膜和膜生物反应器。下面就这五种膜分离技术在养殖废水处理中的应用进行简要的论述。
♠膜生物反应器(MBR)
将过滤性能与传统的生物法相结合，极大的提高了膜生物反应器的污染物除去效率。可以实现水力停留时间和污泥停留时间的彻底分离。同时，通过膜生物反应器还可以将养殖废水中的细菌和病毒一并除去，经过处理的废水可以直接被循环使用。
相对于传统的污泥去除方式，膜生物反应器尤其对总氮和COD的除去效率很高。而且，有研究证明，即便是在高盐的条件下，膜生物反应器对COD的除去效率仍然很高。然而，在高盐条件下，对总氮的除去效率还需要进行不断的研究，以提高效率。综合国内很多研究来看，虽然MBR在一些方面还需要不断的改进，但是，总的来讲，MBR在用于海水养殖废水的处理中具有良好的应用前景。
♠膜集成工艺
结合笔者多年的经验以及很多文章的研究报道，笔者总结出膜集成工艺对养殖废水中COD，TN，TP和细菌的去除效率依次为67%，70%，12%和99%。其总体除去污染物的效果还是较令人满意。
而且，在经过检测后发现，仅有处理过后水中的磷含量不符合《海水水质标准》(GB3097-1997)中养殖用水标准外，其余指标均符合要求。
♠动态膜生物反应器
该项技术是在传统生物膜反应器的基础上，在结合使用动态膜技术。动态膜生物反应器是利用某种固体微粒，并通过循环作用，使沉淀可以在具有多孔的支撑面的表层形成一层新的膜，进而可以提高膜的滤过性能。有研究表明，动态膜生物反应器对养殖废水中的COD-Mn等的除去效率在90%左右，而且除去效率一直保持相对稳定。
而且，在盐度<3000mg/L的条件下，经过动态膜生物反应器处理的养殖废水，其出水的水质标准符合《淡水池塘水排放要求》(CS/T9101-2007)的一级排放标准。然而，相对于MBR，动态生物膜反应器对COD的除去效率相对较低，硝化效率也较低。其原因可能和动态膜的组成有关。需要在今后的研究中不断的进行改进，提高在处理这些废物的效率。总的来看，动态生物膜反应器在处理海水或是淡水养殖废水中，有着较好的应用前景。
♠纳滤膜
纳滤膜的平均孔径在2nm左右，在使用的过程中，作用压力一般不能高于1.5MPa，通常使用纳滤膜来分离小分子有机物质等。实际中，较为常用的纳滤膜为陶瓷纳滤膜，虽然该滤膜对蛋白质的截留率可以维持在80%左右，但是其过水量相对较低。而且，在不同操作条件下，纳滤膜对蛋白质的截留效率也只能维持在60%左右。在今后的使用中，需要进一步改进截留率和通水量。
♠超滤膜
超滤膜的孔径大于纳滤膜，其直径在0.001至0.02微米之间。在废水处理中，主要是去除大分子物质，如微粒，胶体等。相对于纳滤膜而言，超滤膜对蛋白质的截留效率仅有25%左右。但是，随着科技的进步，现在生产出来的两种陶瓷超滤膜和聚砜超滤膜，对于废水处理中蛋白质的截留率可以维持在70%至80%。因此，在处理养殖废水中，如何选择膜材料以及提高蛋白质等分子的截留效率是需要进一步研究的。
膜技术在养殖废水处理过程中存在的问题及解决措施
♠膜污染
膜污染是养殖废水处理过程中，最为常见的问题之一。被污染的膜可以直接导致膜通量的降低，缩短膜的使用寿命。然而，在实际中想要完全避免膜污染是不可能的。为了能够尽可能的降低对膜的污染，通常采用预先处理废水，例如可以采用过滤等技术。同时，也有研究者通过改变膜的化学组成成分来降低在废水处理过程中对膜的损伤。而且，也有研究者发现通过不同清洗方式也降低对膜的污染，例如使用超声波清洗或是周期性的向前冲洗方式。但是，需要注意的是，在选择清洗方式的过程中需要特别注意使用膜的材料。
♠膜设备投资和运行费用较高
通常情况下，在养殖废水处理过程中，使用废水处理设备以及膜等材料，其相对成本都较高。尤其是针对那些小型的养殖户而言，在使用这些费用较高的废水处理设备后，严重提高了成本，甚至是造成经济效益亏损。针对这一问题，小编认为，对于那些养殖户密集的地区，可以采用集中处理的方式，将收集的养殖废水集中起来，交给专门的污水处理部门进行集中处理。这样，既可以降低养殖户的经济成本，又不会导致养殖废水的直接排出给水体环境造成的污染。
♠废水处理效率不高
废水处理效率不高主要体现在对一些离子和大分子物质的截留效率上。虽然，在某种程度上，经过处理的废水检验合格，达到了排放的标准，但是，随着废水处理设备的使用，处理的效率呈现逐渐降低的趋势。因此，需要定期的对设备进行维护和关键部位的更新。针对不同的养殖环境，选择合适的废水处理方式是极为必要的。同时，还需要科研人员不断的研发新的废水处理设备，或是不断改进废水处理方式，尽可能提高废水处理效率。
总结：养殖废水存在的上述问题，都是废水排放型企业所必须考虑的，针对不同规模选择不同的膜处理技术工艺。创洋水处理的专家与工程师们，他们在不断钻研水处理技术时已经通盘考虑到这些问题，对于膜污染，创洋水处理是选用国际领先品牌材质膜，而且在设备运行当中，会自动清洗膜，大大地减轻了膜污染，提高了设备使用寿命。另外对于膜设备投资和运行费用就不更不用担心了，我们价格都是行业合理价格范围内。18年水处理行业领先工艺，废水处理自然可以让您把心放在肚子里，针对不同污水环境我们处理效率都是非常高的，符合国家水质标准。
图片：来源网络，视觉中国
参考资料：前瞻产业研究院，海洋科学
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