關于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理設備的應用技術研究

張力 高平原 馬達

摘 要：水產養(yǎng)殖是我國重要的漁業(yè)生產形式，是人們利用符合養(yǎng)殖對象生長習性的水域環(huán)境，運用相應的養(yǎng)殖技術從事水生動植物生產的活動。水產養(yǎng)殖是我國人民餐桌上魚蝦蟹貝藻類食物的重要來源，能夠有效避免過度捕撈帶來的生態(tài)失衡問題。在水產養(yǎng)殖過程中，水質是十分重要的影響因素，水處理設備是保證循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的關鍵，本文主要針對循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理中應用的技術進行分析和探討，希望可以進一步推動我國循環(huán)水養(yǎng)殖領域的發(fā)展，在發(fā)展養(yǎng)殖產業(yè)的同時降低對水環(huán)境的污染和破壞。

關鍵詞：循環(huán)水;養(yǎng)殖系統(tǒng);水處理設備;技術

引 言

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)是我國漁業(yè)養(yǎng)殖的重要發(fā)展產物，是一種節(jié)約空間、節(jié)約水資源、提高養(yǎng)殖密度的養(yǎng)殖方式，相較于傳統(tǒng)開放水空間的養(yǎng)殖方式而言，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)能夠為養(yǎng)殖對象提供更加適宜、清潔、安全的生長繁衍環(huán)境，有利于提高水產養(yǎng)殖的產量和質量。目前，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中主要的水處理包括分離懸浮物、生物過濾、殺菌消毒、增氧等幾個部分，本文主要針對這些方面的應用技術展開探討。

一、懸浮物分離技術應用

懸浮物分離技術通常屬于物理水處理技術，主要利用離心沉淀、濾網過濾、自然沉淀、氣浮處理、膜處理等方式得以實現(xiàn)，分離的主要對象是循環(huán)水和細菌生成團、糞便、殘餌等固體廢棄物，為水生動植物創(chuàng)造清潔的生長繁衍空間。在水產養(yǎng)殖的主要空間中，排污的方式有三種，一種是表層溢流，主要針對養(yǎng)殖池表面的泡沫、油污，一種是底部排污，主要針對沉淀在底部的大型顆粒物，第三種是前兩者的結合產物，目前已經在國內冷水、溫水養(yǎng)殖領域中大量使用。溢流和抽排出的污水第一步處理就是物理分離：

（一）水力分離技術

水力分離技術是一種常見的離心沉淀處理技術，在離心力、重力的雙重作用下加速大型顆粒物形成沉淀。這種分離技術的分離效果是自然沉淀技術的8～30倍，且設備結構簡單、操作難度低、自動化程度高，在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中有著廣闊的應用前景。

（二）弧形篩技術

弧形篩是一種無動力、成本低的分離技術設備，該設備結構簡單、使用和維護成本低，但存在自動化程度低、需要人工清洗的問題。弧形篩中篩縫與進水水流方向垂直，圓弧形的篩面可以有效實現(xiàn)固液分離，去除效率通常可穩(wěn)定在80%左右。

二、生物過濾處理技術應用

生物過濾處理技術在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用，主要處理對象是糞便、殘餌等有機物分解的產生物，比如氨氮。氨氮對水生動物的影響比較大，尤其對魚類的毒性比較大，養(yǎng)殖魚類的水體中通常要求氨氮含量不可高于1mg/L。生物過濾處理技術中處理氨氮的主要方式是借助硝化細菌，將氨氮轉化為亞硝酸鹽，降低水體中氨氮的總量。

（一）生物膜反應器

生物膜反應器，MBBR，是一種占地面積小、操作簡單、抗沖擊能力強、不易堵塞的生物處理器。生物膜反應器的關鍵在于填料，它們是生物膜附著的基礎，是提高整個反應器處理效果、抗沖擊能力的根本，其性能優(yōu)劣直接關系到生物膜的穩(wěn)定程度和處理效果好壞。

（二）浸沒式生物濾池

浸沒式生物濾池是一種水自下而上通過濾料的處理設備，濾料整體浸沒在水體之中，濾料和生物膜都發(fā)揮著截留、過濾的效果，具有較高的處理效率和質量。由于浸沒式生物濾池中，濾料和生物膜整體在水中，微生物生長所需的氧氣量可能存在不足的現(xiàn)象，影響氨氮、硝態(tài)氮的處理效果，因此，使用浸沒式生物濾池需要考慮供養(yǎng)的問題。浸沒式生物濾池對氨氮的轉化率基本可控制在67%左右，對COD、BOD5等水質參數(shù)都有較為明顯的處理效果。

三、殺菌消毒技術應用

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，魚蝦蟹貝藻類的養(yǎng)殖密度都有所提高，糞便、殘餌等廢棄物的產量也出現(xiàn)大幅度上升，為水體中的細菌、真菌、病毒的生長提供便利，對水產的健康造成了威脅。因此，循環(huán)水的殺菌消毒十分重要，是保證水生動植物健康生長的重要環(huán)節(jié)。常見的殺菌消毒技術包括紫外線消毒、臭氧消毒等，其中，紫外線消毒需要使用波長在200～280nm的紫外線，臭氧消毒的臭氧濃度需要達到0.43mg/L。

四、增氧技術應用

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中，除正常養(yǎng)殖環(huán)節(jié)外的水處理環(huán)節(jié)也有對溶解氧的消耗情況，比如生物過濾處理環(huán)節(jié)中硝化細菌對氨氮的處理能力對溶解氧的要求是不低于2mg/L;再加上，養(yǎng)殖區(qū)域內水生動植物的數(shù)量增多，加大了對水體中溶解氧的需求。對于循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)而言，增氧技術必不可少，是保證水生動植物正常生存、生長、繁衍的基礎。通常情況下，魚類對水體中溶解氧的要求是在5mg/L以上，蝦類對溶解氧的要求是不低于3mg/L，具體溶解氧含量需要根據(jù)實際的養(yǎng)殖密度進行調整。

（一）純氧增氧

純氧增氧是一種直接利用純氧提高養(yǎng)殖水體溶解氧的技術，主要增氧途徑有液氧、氧氣瓶、氧氣發(fā)生器等。純氧增氧通常借助過飽和狀態(tài)來達到目的，即在高壓環(huán)境中，使水體和氧氣充分混合，達到高壓條件下的飽和濃度，這樣的水體釋放到常壓養(yǎng)殖水體中能夠有效達到增氧的目的。過飽和狀態(tài)增氧的氧氣利用率可以達到90%，有效提高水產養(yǎng)殖的密度。純氧增氧是一種能耗較高的增氧技術，但增氧效率十分優(yōu)秀，目前我國正在研究一種低壓純氧混合裝置，希望利用多次吸收來提高溶解氧的吸收率，提高氧氣利用率。

（二）空氣增氧

與純氧增氧相對的是空氣增氧，這是一種利用充氣器直接從水下向水體增氧的技術，增氧的氣泡體積越小，增氧的效率越高，但受到市場上設備的精度影響，增氧效率始終無法追上純氧增氧。因此，空氣增氧更適合密度相對較低的養(yǎng)殖生產。

結束語

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理設備中應用了物理、生物、化學等多方面的技術，是一種多領域交叉的產物。對于水產養(yǎng)殖生產而言，保證水質清潔、營養(yǎng)物質適量、氧氣充足是十分重要的三個方面，控制好這些因素基本可以為水生動植物提供一個比較優(yōu)秀的生長繁衍空間，有利于穩(wěn)定質量和提高產量。

參考文獻

[1] 胡金成，楊永海，張樹森，辛乃宏. 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理設備的應用技術研究[J]. 漁業(yè)現(xiàn)代化，2006（03）：15-16+18.

[2] 宋紅橋，管崇武. 循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中水處理設備的應用技術[J]. 安徽農學通報（上半月刊），2011，17（21）：112-115+117.