工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中的水處理技術(shù)

1/7工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中水處理技術(shù)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖是應(yīng)用工程技術(shù)、水處理技術(shù)和高密度水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)進(jìn)展?jié)O業(yè)工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)模式。隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向現(xiàn)代化水平進(jìn)展，工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)作為我國(guó)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)現(xiàn)代化支撐技術(shù)，受到科學(xué)爭(zhēng)論者和漁業(yè)生產(chǎn)部門高度重視，在相關(guān)養(yǎng)殖工藝、水質(zhì)掌握、凈化處理等方面進(jìn)展了深入爭(zhēng)論，取得了較大進(jìn)展，有些技術(shù)已經(jīng)在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用。其中養(yǎng)殖水體處理技術(shù)，作為工廠化養(yǎng)殖技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)之一，隨著爭(zhēng)論不斷深入，獲得較快進(jìn)展，形成了機(jī)械、化學(xué)、生物和綜合處理等多項(xiàng)技術(shù)，為工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖進(jìn)一步進(jìn)展奠定了根底。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖水體處理主要包括幾個(gè)方面，即：增氧、分別〔分別固體物和懸浮物\生物過濾〔降低BOD、氨氮和亞硝酸鹽〕和暴氣〔去除二氧化碳等\消毒、脫氮等處理過程，其中懸浮物和氨氮去除是需要解決主要技術(shù)難點(diǎn)。本文依據(jù)近年?duì)幷撨M(jìn)展和國(guó)內(nèi)外爭(zhēng)論資料，對(duì)養(yǎng)殖水處理技術(shù)及其應(yīng)用進(jìn)展了總結(jié)和歸納，為工廠化養(yǎng)殖設(shè)計(jì)和治理供給必要技術(shù)資料，并期望在此根底上，進(jìn)一步爭(zhēng)論先進(jìn)技術(shù)和處理方法、開發(fā)出相關(guān)高效養(yǎng)殖工程設(shè)施和設(shè)備。増氧技術(shù)養(yǎng)殖水體溶解氧是養(yǎng)殖魚類賴以生存和處理設(shè)備中微生物生長(zhǎng)必備條件。在工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)中魚類正常生長(zhǎng)溶解氧應(yīng)當(dāng)?shù)竭_(dá)飽和溶解度60%,或者在5mg/l以上；2mg/l,用于工廠化養(yǎng)殖水體處理硝化細(xì)菌就失去硝化氨氮作用。一般情況下，工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)溶解氧消耗主要來自養(yǎng)殖魚類代謝、代謝物分解、微生物氨氮而增加。因此，在工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖工藝設(shè)計(jì)中，要依據(jù)養(yǎng)殖對(duì)象、養(yǎng)殖密度、水體循環(huán)量等因素來確定增氧方式。11空氣増氧由于各種増氧機(jī)械設(shè)備在工廠化養(yǎng)殖池很難應(yīng)用，因此，空氣增氧多承受風(fēng)機(jī)加充氣器方法，以小氣泡形式增氧。這種方法雖然具有使用便利、投資小特點(diǎn)，但1.3kgO2/kW-h〔20°C溫度〕,28°C時(shí)僅為0.455kgO2/kW-h,30-40kg/m3o爭(zhēng)論工廠化養(yǎng)殖增氧專用設(shè)備，是降低本錢，提高效率重要途徑。1?2純40%純氧可以利用，其余沒有溶解氧氣逸出水面而鋪張。因此，必需有特地設(shè)備充分利用氧氣。常用1?3微氣泡増氧在利用空氣和氧氣增氧爭(zhēng)論中，為了提高增氧效率和氧氣利用率，各項(xiàng)爭(zhēng)論集20pm微氣泡，增加了增氧處理效率。懸浮物及其處理技術(shù)工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中懸浮物主要由于餌料投喂而引起。在一次性過流高密度養(yǎng)殖水體試驗(yàn)中，依據(jù)餌料投喂量不同，5-50mg/l0.9-1.0情1kg150-200g懸浮物。因此，作為循環(huán)使用養(yǎng)殖水體，懸浮物在水中積存是格外快速。30pm水，顆粒小、流淌性好、有肯定黏附性，在有水流條件下呈懸浮狀態(tài)。從養(yǎng)殖水體中30pm養(yǎng)殖水體中懸浮物積存，使水體渾濁影響?zhàn)B殖魚類鯉體過濾和皮膚呼吸，增加魚類環(huán)境脅迫壓力，惡化水質(zhì)、消耗水中溶解氧。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中準(zhǔn)時(shí)去除養(yǎng)殖水體中懸浮物是格外必要。固定式濾床固定過濾床一般由粗濾、中濾和細(xì)濾三層濾料組成。依據(jù)其工作水流不同可分為噴水式濾床仃ricklingfilter)和壓力式濾床(Pressedfilter),是比較晉遍過濾方式。固濾效果。其應(yīng)用難度在于設(shè)備浩大、效率低、長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)簡(jiǎn)潔堵塞，反沖困難。濾網(wǎng)過濾濾網(wǎng)過濾是用細(xì)篩網(wǎng)進(jìn)展懸浮物過濾，主要有平盤濾網(wǎng)過濾和轉(zhuǎn)鼓濾網(wǎng)過濾。其中轉(zhuǎn)鼓濾網(wǎng)過濾在不斷過濾同時(shí)進(jìn)展反沖洗，過濾效率高、效果好，應(yīng)用普遍。濾30~100pm,36-67%懸浮物，網(wǎng)目越小過濾越徹底，但是網(wǎng)60pm就會(huì)影響過水性能。為了改善其過濾性能，增加過濾面積，防止堵塞，削減尺寸和反沖用水是進(jìn)一步爭(zhēng)論重點(diǎn)。浮式濾床浮式濾床應(yīng)用比水比重小塑料球作為過濾介質(zhì)，在過濾過程中懸浮于水中形成過濾層。塑料浮球具有外表積大、吸附性強(qiáng)、過水阻力小特點(diǎn)，形成過濾層可有效過3mm100%30pm79%30pm以下懸浮物顆粒，獲得很好過濾效果。由于養(yǎng)殖水體中懸浮物具有結(jié)塊特性，為了防止反沖時(shí)堵塞和較好過流量，浮球生物濾器需要頻繁反沖，增加了用水量和應(yīng)用本錢。為了改善其應(yīng)用效果，必需進(jìn)一步爭(zhēng)論防止堵塞構(gòu)造和方法。自然沉淀處理59%-90%懸浮物，其中設(shè)計(jì)關(guān)鍵是確定懸浮物沉降流速。有4m/min1m/min;單位1.0-2.7m3/m2h。自然沉淀雖然具有較好效果，但是限制了水體循環(huán)流量，從而使構(gòu)造浩大，增加了本錢。氣泡浮選處理氣泡浮選處理原理是通過氣泡發(fā)生器持續(xù)不斷在水中釋放氣泡，使氣泡形成象篩網(wǎng)一樣過濾屏幕，并利用氣泡外表張力吸附水中懸浮物。產(chǎn)生微小氣泡(直徑為10-100pm)，使氣泡均勻持續(xù)及水體有效混合，可有效去除水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中懸浮物。氣泡越小，效率越高。因此，爭(zhēng)論產(chǎn)生微小氣泡發(fā)生裝置，是該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用關(guān)鍵。3養(yǎng)殖水體中氮氮及其處理技術(shù)4工廠化養(yǎng)殖水體中氨氮主要是由于養(yǎng)殖魚類代謝、殘餌和有機(jī)物分解而引起。1.4mg/l40%飼料蛋白氮被鮭鱒魚類轉(zhuǎn)化成氨氮(NH3+NH+1.04狀況下，鮭鱒魚類每增長(zhǎng)1kg33gN中積存呈快速直線上升趨勢(shì)。養(yǎng)殖魚類排泄氨氮中，7-32%總氮是包含在懸浮物中，大局部溶解于養(yǎng)殖水體中，分別以離子鞍NH4+和非離子氨NH3形式存在，并且隨著pH值和溫度變化而相互轉(zhuǎn)化。爭(zhēng)論物理、化學(xué)和生物氨氮處理先進(jìn)技術(shù)和有效方法，是工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖重要課題。氨氮在養(yǎng)殖水體中積存會(huì)對(duì)魚類產(chǎn)生毒性作用，其中非離子氨對(duì)魚類毒性作用很大。工廠化養(yǎng)殖水體氨氮總量一般不應(yīng)超過1mg/l,非離子氨不應(yīng)超過0.05mg/lo由NH4+NH3pH值和溫度條件下相互轉(zhuǎn)換，因此在掌握養(yǎng)殖水體氨氮積存同時(shí)，應(yīng)留意依據(jù)溫度變化調(diào)整pH值，從而使非離子氨保持在較低水平?？諝獯得摽諝獯得撛硎菓?yīng)用氣液相平衡和介質(zhì)傳遞亨利定律，在大量充氣條件下，削減NH3空氣吹脫效率直承受到pH值影響，在高pH值條件下，氨氮大局部以非離子氨形式存在，形成溶于水氨氣：HH4++QH? NH4PHH2O+NH31在pH11.51:10795%氨氮，在正常養(yǎng)殖水體也可獲得肯定效果?？諝獯得搼?yīng)用關(guān)鍵是pH值調(diào)整，使處理過程既能提高處理效率，又能適應(yīng)養(yǎng)殖魚類對(duì)水體pH值要求。同時(shí)空氣吹脫需要空氣流量大，養(yǎng)殖水體水溫易受影響。離子交換吸附1mg/g95%10%鹽水噴24小時(shí)進(jìn)展再生，重復(fù)使用。在工廠化養(yǎng)殖中應(yīng)用氟石有較好效果，但其再生操作煩瑣、時(shí)間長(zhǎng)。有些爭(zhēng)論利用氟石作為生物處理介質(zhì)，在氟石上接種硝化細(xì)菌，到達(dá)提高生物處理效率目。生物處理生物處理是利用硝化細(xì)菌、亞硝化細(xì)菌和反硝化細(xì)菌對(duì)水中氨氮進(jìn)展轉(zhuǎn)化和去除。亞硝化細(xì)菌〔NitrosomonaseuropaeaandNitrosococcusmobili^〕把氨氮轉(zhuǎn)化為亞硝酸鹽、硝化細(xì)菌〔NitrobacterwinogradskiandGenusNitrospir硝酸鹽轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。假設(shè)進(jìn)展徹底脫氮處理，可利用反硝化細(xì)菌進(jìn)展處理。由于反硝化過程是在厭氧條件下〔溶解氧低于1mg/l〕進(jìn)展，應(yīng)用于水產(chǎn)養(yǎng)殖有肯定困難。爭(zhēng)論說明，硝酸鹽對(duì)魚類影響很小，一些養(yǎng)殖魚類可抵抗大于200mg/l濃度硝酸鹽。因此，水產(chǎn)養(yǎng)殖水體處理，很少應(yīng)用反硝化過程。生物處理具有投資少，效率高特點(diǎn)，受到廣泛關(guān)注和應(yīng)用。有資料顯示，應(yīng)380g/(m3-day),餌料32kg/(m3-day\309以上，溫度降低其活性降低，處理能力下159已經(jīng)很難利用。有些爭(zhēng)論涉及了低溫下優(yōu)勢(shì)細(xì)菌馴化、培育和利用技術(shù)，獲得低溫下生物處理良好效果，是水產(chǎn)養(yǎng)殖水體處理重要爭(zhēng)論方向。3.4臭氧氧化處理臭氧作為消毒和去除懸浮物在水產(chǎn)養(yǎng)殖上獲得廣泛應(yīng)用，其也有肯定氨氮氧化25.8%5電港析處理移動(dòng)，陰離子透過陰膜進(jìn)入陰離子集水槽，陽離子通過陽膜進(jìn)入陽離子集水槽，從而可把水體中離子氨去除。由于氨氮在pH7中性條件下，0.55%,99%以上是離子氨，所以電滲析處理可獲得好處理效果。電滲析處理具有分別效率高、裝置緊湊、自動(dòng)化簡(jiǎn)潔特點(diǎn)，已經(jīng)廣泛地應(yīng)用于化工、食品、冶金和航天領(lǐng)域水處理工程。結(jié)合工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖實(shí)際，爭(zhēng)論可用于養(yǎng)殖水體處理電滲析設(shè)備，應(yīng)是工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理技術(shù)爭(zhēng)論領(lǐng)域。有害氣體處理工廠化養(yǎng)殖水體中有害氣體主要是魚類代謝呼吸產(chǎn)生二氧化碳?xì)怏w，以微氣泡形式存在于水中。水中二氧化碳對(duì)魚類安康格外有害，二氧化碳?xì)怏w含量超過20mg/l時(shí)，養(yǎng)殖魚類就會(huì)產(chǎn)生氣體壓力反響，表現(xiàn)為向水面或増氧設(shè)備集中，攝飼明顯削減O在肯定條件下二氧化碳?xì)怏w可及水結(jié)合進(jìn)展可逆反響形成碳酸。碳酸是弱酸，也會(huì)降低養(yǎng)殖水體pH值，從而影響水質(zhì)。碳酸極不穩(wěn)定，在空氣中很簡(jiǎn)潔分解為水及二氧化碳。因此，實(shí)行措施使養(yǎng)殖水體充分及空氣接觸，就可準(zhǔn)時(shí)去除養(yǎng)殖水體中二氧化碳?xì)怏w。機(jī)械設(shè)備去除利用增氧機(jī)或暴氣設(shè)備，在養(yǎng)殖水體中形成上下交換水流，使水體充分及大氣接觸，到達(dá)分解碳酸，去除二氧化碳目。水力設(shè)計(jì)去除在設(shè)計(jì)過程中，回水管和回水槽間留有肯定高度落差，使水流在回水過程中充分暴露在大氣中，分解碳酸，去除二氧化碳。充氣去除在水流通過水道上設(shè)置微氣泡釋放裝置，利用氣泡相互積存特性，使散布于水中二氧化碳及釋放氣泡結(jié)合，由氣泡把二氧化碳帶上水面，到達(dá)去除目。消毒殺曹工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖由于養(yǎng)殖密度高、餌料負(fù)載量大，魚類代謝在水體中富集了大量養(yǎng)分物資，為細(xì)菌生殖和生長(zhǎng)供給了很好環(huán)境條件，如不準(zhǔn)時(shí)殺菌消毒，很簡(jiǎn)潔發(fā)生疾病，在高密度養(yǎng)殖條件下，發(fā)生疾病，很快就會(huì)集中，對(duì)養(yǎng)殖生產(chǎn)造成災(zāi)難性后果。因此，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中設(shè)置有效滅菌消毒設(shè)備是格外必要。消毒殺菌主要有臭氧殺菌消毒和紫外線殺菌消毒。臭氧殺菌消毒臭氧是一種極不穩(wěn)定強(qiáng)氧化劑，在肯定濃度下可破壞細(xì)菌、病毒和寄生蟲細(xì)胞0.1?0.2mg/l臭氧，持1-30分鐘就可以到達(dá)殺菌消毒抱負(fù)效果。臭氧還具有沉淀懸浮物和氧化氨氮作用，假設(shè)能提高其綜合利用效率，臭氧將會(huì)在工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖中得到廣泛應(yīng)用。紫外線殺菌消毒180?300nm)15,000?30,000pwsec./cm2,30000pW/cm時(shí)，100%殺滅對(duì)蝦白斑病需2.67s;1.60So有些研究進(jìn)展了紫外線臭氧了綜合利用目。工廠化水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理技術(shù)開