工厂化水产养殖中的水处理技术--(2) 悬浮物及其处理
工厂化水产养殖是应用工程技术、水处理技术和高密度水产养殖技术进行渔业工业化生产的技术模式。随着水产养殖业向现代化水平的发展,工厂化水产养殖技术作为我国水产养殖业现代化的支撑技术,受到科学研究者和渔业生产部门的高度重视,在相关的养殖工艺、水质控制、净化处理等方面进行了深入研究,取得了较大进展,有些技术已经在生产中获得应用。其中养殖水体的处理技术,作为工厂化养殖技术的关键技术之一,随着研究的不断深入,获得较快发展,形成了机械、化学、生物和综合处理等多项技术,为工厂化水产养殖的进一步发展奠定了基础。
工厂化水产养殖水体的处理主要包括几个方面,即:增氧、分离(分离固体物和悬浮物)、生物过滤(降低BOD、氨氮和亚硝酸盐)和暴气(去除二氧化碳等)、消毒、脱氮等处理过程,其中悬浮物和氨氮去除是需要解决的主要技术难点。
本文根据近年的研究进展和国内外研究资料,对养殖水处理技术及其应用进行了总结和归纳,为工厂化养殖的设计和管理提供必要的技术资料,并期望在此基础上,进一步研究先进技术和处理方法、开发出相关的高效养殖工程设施和设备。
2. 悬浮物及其处理技术
工厂化水产养殖中的悬浮物主要由于饵料的投喂而引起。在一次性过流高密度养殖水体试验中,根据饵料投喂量的不同,其含量在5~50mg/l左右。在饲料系数0.9~1.0情况下,鱼体每增重1kg就会产生150~200g悬浮物。因此,作为循环使用的养殖水体,悬浮物在水中的积累是非常迅速的。
养殖水体中鱼类的固体排泄物,在正常代谢的情况下,以悬浮物的形式存在于水体中。在流动的养殖水体中,悬浮物大部分以小于30μm的颗粒存在于水中。悬浮物的比重略大于水,颗粒小、流动性好、有一定的黏附性,在有水流的条件下呈悬浮状态。从养殖水体中去除30μm以下的悬浮物,一直是工厂化水产养殖设计研究的重要方向。
养殖水体中的悬浮物的积累,使水体浑浊,影响养殖鱼类鳃体的过滤和皮肤的呼吸, 增加鱼类环境胁迫压力,恶化水质、消耗水中的溶解氧。工厂化水产养殖过程中及时清除养殖水体中的悬浮物是非常必要的。
2.1 固定式滤床
固定过滤床一般由粗滤、中滤和细滤三层滤料组成。根据其工作水流的不同可分为喷水式滤床(Trickling filter)和压力式滤床(Pressed filter),是比较普遍的过滤方式。固定式滤床可根据需要调整滤料的粒度和过滤层的厚度,过滤不同大小的悬浮颗,达到理想的过滤效果。其应用难度在于设备庞大、效率低、长时间运转容易堵塞,反冲困难。
2.2 滤网过滤
滤网过滤是用细筛网进行悬浮物的过滤,主要有平盘滤网过滤和转鼓滤网过滤。其中转鼓滤网过滤在不断过滤的同时进行反冲洗,过滤效率高、效果好,应用普遍。滤网的网目一般约为30~100μm,可过滤36~67%的悬浮物,网目越小过滤越彻底,但是网目小于60μm就会影响过水性能。为了改善其过滤性能,增加过滤面积,防止堵塞,减少尺寸和反冲用水是进一步研究的重点。
2. 3 浮式滤床
浮式滤床应用比水比重小的塑料球作为过滤介质,在过滤过程中悬浮于水中形成过滤层。塑料浮球具有表面积大、吸附性强、过水阻力小的特点,形成过滤层可有效过滤悬浮物。浮球直径为3 mm 左右滤床,可过滤100%的30 μm以上 79% 的30 μm以下的悬浮物颗粒,获得很好过滤效果。由于养殖水体中的悬浮物具有结块的特性,为了防止反冲时堵塞和较好的过流量,浮球生物滤器需要频繁的反冲,增加了用水量和应用成本。为了改善其应用效果,必须进一步研究防止堵塞的结构和方法。
2.4 自然沉淀处理
自然沉淀技术是应用鱼池特殊结构或沉淀池,使悬浮物沉淀、集聚并不断排出。设计良好的沉淀池可去除59%~90%悬浮物,其中设计的关键是确定悬浮物的沉降流速。有资料表明,应用自然沉淀处理,过流流速应低于4 m/min,适宜流速为1 m/min;单位面积的流量为1.0–2.7 m3 /m2 h 。自然沉淀虽然具有较好的效果,但是限制了水体循环的流量,从而使结构庞大,增加了成本。
2.5 气泡浮选处理
气泡浮选处理的原理是通过气泡发生器持续不断的在水中释放气泡,使气泡形成象筛网一样的过滤屏幕,并利用气泡表面的张力吸附水中的悬浮物。产生微小气泡(直径为10 ~100 μm ),使气泡均匀持续与水体有效混合,可有效去除水产养殖水体中的悬浮物。气泡越小,效率越高。因此,研究产生微小气泡的发生装置,是该项技术应用的关键。
另见:工厂化水产养殖中的水处理技术---(1)增氧 http://m.yc6318.cn/hijn/aritcle9717.html
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