Page 125 - 《渔业研究》2025年第3期

382 渔 业 研 究 第 47 卷

1.3 生物处理技术 强，使得污染物的去除效果显著增强，最终总氮可

1.3.1 微生物法 降至 100.2 mg/L，经处理的尾水可全部回用于养
微生物法主要借助微生物絮状聚集体或微生 殖。此外，生物絮团菌体蛋白质丰富，可作为养殖
物膜的吸附及代谢作用，分解消耗尾水中的有机物 物种额外的蛋白质来源，从而减少饲料使用及换水
及含氮、含磷污染物，从而实现净化效果 [25,33,70] 。 需求 [76] 。但是，生物絮团运行过程中需要进行细
活性污泥和生物絮团是常见的微生物絮状聚集 致的监测与管理，防止出现其过度生长和水中氧气
体 [33,71] 。活性污泥主要通过强制曝气，促进好氧微 耗尽等问题 [25] 。

生物增殖而形成絮体 [16] 。王昌稳等 [72] 的研究表
明，活性污泥具有负表面电位和很高的吸附活性。
高锦芳等 [73] 使用序批式活性污泥反应器考察了好
氧活性污泥对水产养殖尾水的处理效果，发现活性 N 2
O 2 Cl − −
污泥对硝酸盐、活性磷酸盐、溶解性有机碳的去除 −e − +e
+e − −
率均超过 90%。但活性污泥处理后会产生大量污 NO 3
H 2 O 2
Cl 2 +e −
泥，且需持续曝气，能耗较高 [25] 。而生物絮团可 Fe 3+
NH 4 +
直接通过调节尾水中的 C/N 比值影响水中细菌的 ·OH Activated
chlorine
增殖，进而影响生物絮团的效果 [74] 。Panigrahi 等 [74] 活性氯
activated carbon
不锈钢
DSA
研究了 C/N 比在凡纳滨对虾（Litopenaeus vanna- Iron-loaded 涂层钛阳极 Stainless steel plate
mei）养殖过程中对微生物絮团的生长及尾水处理 载铁活性炭
的效果，发现 C/N 保持在 15~20 时，生物絮团生 + 活性物质
NH 4 Active species N 2
长更加稳定，对无机氮的去除效率最高。Liu 等 [75] RH CO 2
研究 C/N 比对宝石鲈（Scortum barcoo）尾水细菌 图 1 电芬顿协同电催化系统去除污染物机理 [68]
群 落 组 成 的 影 响 及 尾 水 处 理 的 效 果 ， 发 现 将 Fig. 1 Mechanism of pollutant removal using an electro-
C/N 比提高至 15 时，异养细菌的反硝化作用会增 Fenton synergistic electrocatalysis system [68]

表 2 不同化学处理技术的优势和局限性
Tab. 2 Advantages and limitations of different chemical treatment technologies
技术 优势 局限性 参考文献
Technologies Advantages Limitations References
混凝沉淀法 操作简单，能耗成本低，能有效去除悬浮物固体 部分混凝剂有毒性，无法去除溶解性污染物， [1, 49]
Coagulation and sedimentation 沉淀的污泥需进一步被处理
氧化技术 能高效降解多种污染物，反应速度快，占地面积少 处理成本高，氧化剂消耗量大，氧化剂及其 [2, 13]
Oxidation technologies 副产物易残留
电化学处理法 去除效率高，淤泥产生极少，设备操作灵活， 电极材料成本较高、易钝化，能耗较高 [64-65, 69]
Electrochemical treatment 无需额外添加氧化剂

而生物滤池法作为一种基于微生物膜构建的处 的变化，发现生物膜的功能主要体现在氮循环和有
理技术，主要通过固定化微生物系统实现高效处 机物降解两方面，养殖尾水中总氮和硝酸盐质量浓
理 [28] 。其核心结构由生物填料和附着生长的微生 度对生物膜细菌群落变化影响最大。陈小红等 [79]
物膜构成，通过微生物膜对尾水中有机物、含氮化 研究了 4 种填料生物膜对海水养殖尾水的脱氮效
合物等污染物的吸收与代谢作用，实现净化 [28,77] 。 能及微生物群落的影响，发现珊瑚石和悬浮球能高
图 2 为生物滤池中细菌去除含氮化合物的原理图， 效富集脱氮菌属，具有良好的脱氮能力，可作为较
通过细菌的硝化过程（将 NH 氧化为 NO 或 NO ） 理想的生物填料。李华超 [80] 设计的一种小型水产
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及反硝化过程（将 NO 和NO 还原为 N ）可实现含 养殖尾水处理系统结合了脱氮生物滤池技术和流离
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氮化合物的去除 [31] 。生物滤池的性能与生物膜的 生化法，并在间歇式进出水、无曝气、水力停留时
培养及填料的选择（决定承载的细菌数量）息息相 间为 4.8 h 的运行工况下，该系统展现出了对低
关 [31] 。周建淑等 [78] 探究了生物滤池中细菌群落在 C/N，高浓度溶解氧尾水的较高效反硝化脱氮效率，
拟穴青蟹（Scylla paramamosain）循环水养殖系统 对 NO 、悬浮物及总磷的去除率分别为 48.60%、
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