養殖水處理技術
随著(zhe)工業、農業及生活污水的排放,養殖水體環境也不斷惡化,因水質污染而引發(fā)的水産品死亡、減産及衛生安全質量嚴重下降等問題也随之發(fā)生,這(zhè)影響了水産業的進(jìn)一步發(fā)展。因此如何對(duì)養殖用水進(jìn)行有效的處理、改善和淨化,是發(fā)展綠色健康養殖、節水漁業面(miàn)臨的一個十分重要的問題,尤其是在水資源嚴重不足的今天,這(zhè)個問題就(jiù)顯得更爲重要。而水處理設備和技術在解決這(zhè)個問題方面(miàn),可以發(fā)揮十分重要的作用。
1、沙濾池
目前,沙濾池與沙濾罐在工廠化養殖中應用十分廣泛。姚雪梅等(2006)用不同方法處理海水,沙濾能(néng)有效的切斷病毒水平傳播。在養殖用水中,沙濾池的運用往往被認爲濾料顆粒越細越好(hǎo),其實并不然。這(zhè)主要是因爲不同固定濾料的質量密度、固定機械強度和化學(xué)成(chéng)分不同,沙濾層一般由0.7米厚0.6-1.18mm細沙、0.1米厚1.18-2.8mm粗沙、0.1米厚2.36-4.75mm細礫石和0.15米厚6.7-13.2m粗礫石組成(chéng),對(duì)于需要較細沙的應用,上層改爲0.7米厚0.5-1.0mm細沙,0.1米厚1.0-2.0mm粗沙,礫石層保持不變,在估算沙層深度時(shí),一些人采用的規則是沙層深度應該是有效粒徑(有效粒徑定義爲10%沙粒通過(guò)的孔徑尺寸)的1000倍.何建國(guó)等人在對(duì)不同粒徑與沙層厚度對(duì)浮遊生物過(guò)濾效果的研究中表明,在當前對(duì)蝦養殖模式中,由1m厚細沙、0.5m厚粗沙組成(chéng)的沙濾系統其過(guò)濾效果最好(hǎo),不僅能(néng)減少水體中懸浮物的含量,也能(néng)減少一些病原菌及攜帶病毒的生物。
2、泡沫分離器
泡沫分離器又稱爲蛋白質分離器,是氣浮處理技術的代表設備。泡沫分離器通常由反應罐體和内循環泵等構成(chéng)。泡沫分離器不但能(néng)將(jiāng)蛋白質等有機物分離出來,減輕後(hòu)續生化過(guò)濾器等工藝流程的工作負擔,而且可在提高溶氧濃度的同時(shí),排出CO2。在循環養殖模式中,泡沫分離器的主要作用是去除養水體中的小顆粒物質、淨化水質。其工作原理是泡沫分離器内循環泵配合射流器制造大量氣泡泡沫,通過(guò)泡沫表面(miàn)張力和黏度吸附水裡(lǐ)的纖維素、蛋白質和食物殘渣等小顆粒物,以達到淨化水質的結果。
經(jīng)過(guò)裝置化的泡沫分離器其處理功效相對(duì)較好(hǎo),但因其單位時(shí)間内的處理水體有限,對(duì)于大型工廠化循環養殖車間,可能(néng)會(huì)出現處理能(néng)力不足的狀況,則可采取工業廢水氣浮處理模式,即用氣液混合泵(曝氣機)在水底打出微氣泡,通過(guò)氣泡的擴散盤將(jiāng)水中的蛋白質等物質收集于表層氣泡中,再通過(guò)表層的泡沫收集并排出系統外田。此種(zhǒng)裝置不受水體大小規模限制,處理效果也較好(hǎo),可應用在大水體的工廠化車間。
3、生物濾器
生物濾器是基于生化淨水技術的原理發(fā)展演化而成(chéng)的工藝技術,將(jiāng)此技術模塊化,裝配于循環養殖系統。生物濾器一般爲水箱、水池或罐體的形式,内部填充濾料以之作爲細菌附著(zhe)生長(cháng)的場所。濾料的選擇會(huì)影響到生物濾器的處理效能(néng)以及運行模式,如固定床式的毛刷濾料和移動床式的生化球,生物濾器也配備有布氣裝置,一方面(miàn)在生物濾器的運行處理期間爲載體上的生物膜提供足夠的氣體,另一方面(miàn)可以帶動生物濾器内部的污水流動,使污水與濾料上的生物膜充分接觸,而移動床漂流式的濾料還(hái)能(néng)随水流攪動,提高微生物代謝和污水淨化的效果。這(zhè)些工藝中的微生物大多源于自然或者人工環境中的混合菌群,經(jīng)馴化後(hòu)對(duì)養殖廢水進(jìn)行處理。陸斌等用軟性填料床缺氧好(hǎo)氧生物脫氮工藝淨化處理羅氏沼蝦親蝦池和育苗池排污水後(hòu),出水的各項指标均能(néng)達到安全範圍。羅國(guó)藝等研光了鹽度爲35的海水合系統生物濾器穩定成(chéng)熟過(guò)程中,分析了生物膜、生物相的構建以及系統中三态氮等水質指标的變化情況等均,宋協法等對(duì)封團循環水産養殖系統中,生物濾器所采用的軟性填料、彈性填料、半軟性填料3種(zhǒng)生物濾料的特點進(jìn)行了研究分析,對(duì)填裝這(zhè)3種(zhǒng)填料的生物濾器處理海水養殖污水中氨氮的能(néng)力進(jìn)行了比較
4、臭氧與紫外線
臭氧是一種(zhǒng)不穩定且具有刺激性特殊氣味的氣體,臭氧在含有雜質的水溶液中會(huì)迅速被分解爲氧氣,其在自來水中的半衰期約爲20min，分解産物爲氧氣,不存在二次污染。臭氧的氧化能(néng)力極強,其氧化還(hái)原電位值高Hongdezhou等表明臭氧不僅能(néng)消毒殺菌,還(hái)可以降低水體的懸浮固體、生化需氧量（BOD)和COD,提高水體的透明度,并且能(néng)有效去除水中異味、臭味等。以上這(zhè)些特性使得臭氧廣泛應用于廠化水養殖以及其他污水處理工程當中,有研究顯示裝配有臭氧儀的室内凡納濱對(duì)蝦的工廠化養殖場。臭氧殺菌效果顯著可滅菌99%的細菌,處理後(hòu)弧菌量低至1cfu/mL。另外有研究顯示使用臭氧殺菌技術配合多種(zhǒng)光合細菌處理虹鳟高密度養殖的水體,可以有效地防止爛鰓病和水毒病的發(fā)生。使用臭氧技術需要合理控制使用劑量，Schroder等研究發(fā)現,适量的臭氧能(néng)有效的去除水中的亞硝酸鹽，并能(néng)降低水色,配合蛋白質分離器的使用還(hái)能(néng)夠有效抑制細菌的繁殖；但臭氧劑量過(guò)高會(huì)産生高緻毒物質,對(duì)養殖對(duì)象造成(chéng)危害。
紫外線消毒處理是工廠化養殖系統中重要組成(chéng)部分之一,主要用于品種(zhǒng)繁育、養殖和水産品淨化等生産過(guò)程中的水體殺菌處理。紫外線殺菌方法與傳統殺菌方法相比,具有不需要投加化學(xué)藥劑、不會(huì)産生有毒有害副産物、且殺菌效率高、操作簡單、便于運行管理等特點。鄭榮進(jìn)等研究表明影響紫外線殺菌效果的因素有紫外輸入功率、水體的透射率以及水流速；且這(zhè)些因素與紫外線的滅菌效果呈正相關關系。
綜上所述,一個合理完善的水處理系統是物理、化學(xué)、生物方法共同作用的結果。由于海水養殖廢水污染物具有多樣性、高鹽度、高營養等特性,決定了其處理工藝的複雜性。因此,在對(duì)海水工廠化養殖廢水處理工藝進(jìn)行設計時(shí),應本著(zhe)高效、經(jīng)濟的原則,針對(duì)處理後(hòu)的水質要求,有依據的對(duì)物理、化學(xué)和生化處理技術進(jìn)行組合。