一種養殖海水過濾系統

■ 周勝錳 （廣州金水動物保健品有限公司 ）

近年來養蝦越來越難，除了高發的各種病害，飼料，氣候等，水源污染是目前較大的問題所在，目前我國沿海海水均受化工廢水、生活污水、養殖廢水等問題干擾，海邊海水能檢測出氨氮和亞硝酸鹽，水質問題導致養殖、種苗行業步履艱難，養殖和育苗成活率每況愈下。傳統的簡單沙濾已無法滿足生產所需，常規水處理系統占地面積大，設備多（過濾沙缸，泡沫分餾器，臭氧發生器，紫外線消毒等），而超濾設備又價格昂貴，維護成本高，對于個體養殖戶來說不符合實際，因此筆者設計一種養殖海水過濾系統，該系統材料易得，有利于水質預處理，提高養殖成功率。

1 改造使用過程

筆者養殖場在原有沙濾井過濾條件下，對沙濾塔進行改造，采取四種材料進行過濾，使用網袋包被。濾材有：80目網袋、粗沙、細沙、珊瑚石、木炭。

1.1 各濾材的作用

網袋：80目網袋，制成包狀包裝其他濾材，方便搬運、更換和清洗。粗沙、細沙：石英砂，可以過濾大顆粒懸浮物，浮游動物。價格低廉，選用淡水河沙。珊瑚石：穩定水質，可增加水體硬度，可提升南美白對蝦成活率。木炭：疏松多孔結構，可以吸附水中的有機質，臭味，膠體，懸浮物，溶解物。活性炭效果更佳，但價格較貴，需要對應的設備單獨使用，性價比低，因此選用燒制的木炭，吸附性能佳，價格低廉。

1.2 實操作工序

使用60cm×20cm的80目網袋分裝粗沙200包、細沙600包、木炭200包、珊瑚石200包，在過濾塔從下到上依次鋪設珊瑚層、木炭層、細沙層、粗沙層，二道池僅需鋪設細沙層。鋪設時包裝之間緊密連接無間隙，鋪設完成后開始抽取海水進行過濾（圖1）。

圖1 實過濾裝置示意圖（1.海水進水管；2.沙濾塔；3.粗沙層；4.細沙層；5.木炭層；6.珊瑚石層）

1.3 過濾流程

抽取的海水通過網袋、粗沙層、細沙層、木炭層、珊瑚層后流入二道池，再進入黑暗沉淀池，從黑暗沉淀池抽入蓄水池，使用甲醛、漂白粉等消毒、EDTA解毒后提供生產使用。

1.5 實際應用效果

經3～6月份標粗南美白對蝦蝦苗，室內養殖南美白對蝦，4個月的使用數據，標粗成活率最高可達93.57%，室內養殖3個月可達15g，用水均正常，6月末過濾塔出現青苔，進行了反沖洗，更換石英砂并鋪設遮陽網。

2 升級改造

因筆者養殖場生產無節幼體需要更好的水質要求，在水處理環節增加硅藻土過濾器。硅藻土的化學組成主要是二氧化硅，硅藻殼體為多孔構造，故亦稱“天然分子篩”由于硅藻土的基本組成和特城構造使其具有密度、堆密度小，穩定性高，耐酸、耐熱，吸附性、懸浮性、分散性好，這些性質都是作為助濾劑的依據。硅藻土用于水質過濾，可以濾除細微懸浮物、膠體物質、藻類、細菌病毒等。常用過濾飲用水，濾水清涼透明，無藻類沉著，可用于親蝦養殖、產卵孵化、育苗。

圖2 過濾裝置（1.缸體蓋 2.連接帶3.主缸體 4.回水中心管 5.多柵欄結構回水支流管 6.350目網 7.硅藻土填充 8.進水管 9.反沖開關 10.排污口11.出水口）

2.1 過濾流程

海水通過進水管道充滿過濾缸四周，通過填充的300目的硅藻土進行過濾，再經350目的網袋進入多柵欄結構的回水支流管，進入回水中心管，通過出水管排出使用。硅藻土可有效吸收水體里的有機質，微小懸浮物（藻類、細菌、病毒等），膠狀物，溶解物質等。

2.2 實際使用效果

外海水質渾濁，經過濾后目測清澈，鏡檢有機質極少（圖3、4、5），檢測亞硝酸鹽當硅藻土吸附飽和后會出現吸附失效（圖6），更換硅藻土后能完全吸附（圖7）。各批室內自養成蝦均能性腺成熟，交配成功，產卵成功，除首批卵因水質鹽度低不發育外，后面批次均變態發育正常，從無節幼體至1cm最快18d，達到了進口一代苗的水平。證明該過濾系統處理后的海水可用于產卵孵化、育苗生產。

圖3（整體水處理路線）

圖4 過濾塔鋪設施工

圖8 硅藻土過濾缸過濾鏡檢

圖9 更換濾材水質檢測

圖10 濾材失效水質檢測

3 討論

國內目前養殖海水過濾研究有沙濾、網濾等方法，于冬冬[1]等人研究的氣提式砂濾器可有效去除氨氮、亞硝酸鹽，該裝置購置成本高，組裝難度大，適合工廠化循環水養殖場使用,李德尚[2]等人研究的三級濾網200～220目濾除大部分橈足類的卵子，避免了生物攜帶病毒的可能性，本項目硅藻土過濾缸內采用了350目的濾網達到了同樣的效果。胡賢德[3]等人在海水過濾系統使用了30cm厚度的活性炭，過濾海水后再用物理、化學、生物和藥物等方法綜合系統的處理。常偉，徐鳳玲[4]認為活性炭可以去除水中有機物，但活性炭在使用上也有局限性，如處理的水量大且被吸附的雜質濃度高時不宜使用，因為活性炭吸附雜質時，吸附到一定程度達到飽和，需要進行再生處理，費用較大，所以本項目使用木炭替代活性炭，費用大大降低，同樣到后期吸附達到飽和會失去過濾吸附氨氮、亞硝酸鹽效果。

國外硅藻土過濾技術早在1915年已在飲用水、工業用水、游泳池水等過濾中應用，國內相關的研究有：吉林大學王澤民[5]在硅藻土助濾劑在水中過濾種的應用提到，國外70年代初已開始用硅藻土過濾技術除去地下水的鐵、錳，在水箱鐵銹水過濾實驗效果也濾除了鐵銹色和細菌。同濟大學的李憶[6]將硅藻土過濾游泳池水的循環處理，實驗結果表明：硅藻土過濾除菌除濁效果好，濾后水質量高，濁度接近零，水體清澈透明，勝過其他常用的水處理設備，且設備體積小，占地省，運行靈活，處理費用低。東南大學茆亮凱[7]認為硅藻土助濾劑可以有效除去固體顆粒及懸浮物，吸附膠體粒子、細菌病毒等常規污染，還能通過吸附、混凝等作用對有機物進行部分去除，適用于重金屬、石油、工業廢水等突發污染。害元素，起到促進液體濾清的作用。北京工業大學的張紅[8]硅藻土過濾實驗中驗證硅藻土對污水有機物（苯酚類）28.97%的去除率，經過改性后可達52.84%。硅藻土對帶有生活污染、工業廢水污染、養殖廢水污染的海淡水均有較好的效果，而且我國硅藻土資源豐富，濾材本身環保不污染環境，價格低廉，可用度高。

傳統的水處理如消毒后沙缸過濾、臭氧發生器、蛋白分餾器等，以及陶氏超濾設備，效果雖好，但少則十幾萬，大則上百萬預算。占地面積大，適用于大型繁育基地、苗種場、養殖場使用，不利于小規模種苗場、養殖場使用。而本文的過濾系統簡單實用，針對小型苗場、養殖場單純的沙濾水質有較好的提升。

本系統濾材采購成本材合計9,530元：網袋1,000個，共2,000元，沙子2噸，共700元，木炭600斤，共1080元，珊瑚石2,000斤，共2,000元，硅藻土1,000斤，共2,250元。硅藻土過濾缸由現成沙缸改造，折合500元。改裝管道等配件約1,000元。

每年濾材損耗：網袋每年更換1半，1,000元，沙子更換1次700元，木炭更換1次1,080元，珊瑚石更換1次2,000元，硅藻土1年12次（6斤/次）162元。合計每年濾材更換成本4,942元。每年使用87,600t海水，過濾成本約0.056元/t。

本系統的缺點：硅藻土耗材更換比較頻繁，過濾塔需要定期反沖清洗，否則容易藏污納垢，但是反沖清洗和更換濾材勞動量大，設計為沙包堆疊是為了搬運方便。

實際應用價值：推薦小型養殖場可按照本系統設計思路，自行建造小型水泥過濾池，增加網濾、沙濾、木炭過濾這3種方式。小型苗場可以改造沙缸為硅藻土過濾缸，在傳統沙濾的基礎上，采用木炭、硅藻土作為養殖水過濾系統的濾材,提升了過濾性能，保障了養殖需求，又避免花高成本購買采用大型器械。（參考文獻略）