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文檔簡介

第八節養殖用水的處理方法養殖后的廢水,有機物含量高,其本身也是引起水域的二次污染的主要原因之一。

而采用小水體、高密度的飼養方式(如池塘養魚、工業化養魚等),其廢水中的有機物含量更高,但目前絕大部分都未經處理直接排放,造成二次污染。

水產養殖首先是被污染,但也是二次污染的重要污染源。因此,養殖用水和養殖后的廢水必須處理,這是21世紀水產養殖發展的必由之路。1第八節養殖用水的處理方法養殖后的廢水,有機物含量

設施漁業養殖裝備的核心是水處理設施。水處理設施的優劣往往是決定養殖效果和經濟效益的關鍵。

但水處理設施成本高,養殖對象、養殖技術及營銷如不適應高效漁業要求,則往往虧本。如北京小湯山工業化養鱘,設計院能力是:80噸水,可生產50噸鱘魚,但動力設施需55千瓦。

此外,國外的養殖裝備均有專門化生產,成本低。而我國全靠1~2個單位生產。在材料、設備、標準化等方面差距很大。造成成本高。22

目前我國還未形成符合中國特點的裝體系和技術體系。而國外引進的先進養魚設備不符合我國國情,至今沒有一個單位能自負盈虧。因此,要不要學?怎么學?回答是要學!但不能照搬!要學各生產環節的處理原理,消化吸收后,搞低成本的或簡化的水處理設施。要在養殖對象、技術體系上較大變革,以便與現代化水處理設施相配套。33

一、養殖用水和廢水處理方法

4

一、養殖用水和廢水處理方法

4二、養殖用水的物理處理

在養殖用水和廢水中往往含有較多的懸浮物(如糞便、殘餌等)或其它水生生物(如魚、蝦、浮游動物、水草等),為了凈化或保護后續水處理設施的正常運轉,降低其它設施的處理負荷,都要將這些懸浮或浮游有機物盡可能用簡單的物理方法除去。物理方法主要是利用物理作用,其處理過程中不改變污染物的化學性質。養殖用水的物理處理方法包括:柵欄、篩網、沉淀、氣浮、過濾等。5二、養殖用水的物理處理在養殖用水和廢水中往往含有較多

(一)柵欄通常用在養魚水源進水口,目的是為了防止水中個體較大的魚、蝦類、漂浮物和懸浮物進入進水口。否則,容易使水泵、管道堵塞或將敵害生物帶入養魚水體。柵欄通常是用竹箔、網片組成,也有用金屬結構的網格組成。(二)篩網篩網材料通常為尼龍篩絹。篩網可去除浮游動物(小蝦、枝角類、橈足類等)和尺寸較小的有機物(如糞便、殘餌、及懸浮物等)。6(一)柵欄6

生產上,作為幼體孵化用水,往往在水源進水口,在柵欄的內側再安置篩網,以防小型浮游動物進入孵化容器中殘害幼體。為便于清除,往往將部分篩網做成漏斗形口袋狀。在工業化養魚的水處理設施上,養殖廢水的循環使用,第一步就是用篩網將糞便、殘餌、懸浮物等有機物清除。為有利于清除,往往將篩網設計成轉鼓式、旋轉式、轉盤式。由于篩絹網在不停地旋轉,篩絹主要起攔集有機物的作用,篩絹孔隙不易變形,也不易損壞,而且也有利于篩絹的清洗和臟物的收集。7生產上,作為幼體孵化用水,往往在水源進水口,在柵(三)沉淀

1.沉淀類型

沉淀是借助水中懸浮固體本身重力,使其與水分離。按沉淀物質的性質和濃度主要分為二種類型:

(1)自由沉淀

水中懸浮固體物物質的濃度不高,顆粒無凝聚性。在沉淀過程中顆粒間不相互粘合,形狀和尺寸均不變,其沉降速度也不變,這種沉淀稱自由沉淀。

(2)絮凝沉淀

水中懸浮固體雖濃度不高,但固體顆粒有凝聚性能,在沉淀過程中顆粒能互相粘合,成為較大的絮凝體,且沉降速度在沉淀過程中逐漸增大,稱為絮凝沉淀。8(三)沉淀8

(1)平流式

沉淀池為一長方形水池,磚混結構,其結構簡單,造價低,適用于水量和溫度變化大的養殖用水。

(2)輻流式

沉淀池為一漏斗形圓形池,池中間進水,由不同高度的進水孔進水。其排污管在沉淀池在漏斗最深處。

(3)豎流式形狀同輻流式,但池水由池的中底部進入。

(4)暗沉淀

在養殖上應用得較多的是沉淀池上加蓋,以便使水中浮游藻類在黑暗中沉淀下來,這種方法稱暗沉淀。通常需靜止沉淀48h后,方能澄清。9(1)平流式9

(四)氣浮(浮選)沉淀法只能分離顆粒較大、自由沉降較快的固體污染物,對于顆粒較小、比重較輕(比重接近1)的固體則往往不能奏效。此時可借助氣浮法。氣浮法是靠通入空氣,以微小氣泡作為載體,使水中的懸浮物微粒粘附于氣泡上,借助氣泡的浮力帶動上浮,從而使雜物與水分離。采用氣浮法可大大提高水中微粒上浮的速度。

例如微小的油珠,自由上浮速度僅1μm/s左右,而粘附于氣泡后,其速度可以上升到1mm/s,上浮速度提高1千倍。氣浮法的布氣方式有:射流布氣、擴散板布氣、葉輪布氣、加壓溶氣(即加壓下強制空氣溶解于水中,然后突然減壓,便產生眾多微小氣泡)等方法。10(四)氣浮(浮選)10

氣浮法的優點是:

1.氣浮設備的運行能力比沉淀池高。一般只需15~20分鐘,即可完成固液分離,其占地面積小,效率高。2.采用氣浮法可以消除污泥膨脹問題。這對后續水處理裝置——過濾曝氣池的正常運轉十分有利。3.氣浮時向水中曝氣,增加了水中的溶解氧,同時又去除了水中的表面活性物質及臭味,為后處理,特別是好氧性微生物的處理創造了良好條件。4.對低溫、低濁、含有藻類較多的水源,采用氣浮法比沉淀法可取得更好的凈化效果。11氣浮法的優點是:11

氣浮法的缺點是:1.設備的電耗較大,每噸水需耗電0.02度~0.04度。2.設備維修管理工作量增加,特別是釋放器或減壓閥容易被堵塞。3.氣水分離出的浮渣怕大風、大雨襲擊,因此氣浮設施必須安置在室內。4.氣浮法只適用于去除水中疏水性固體物質(即與水的潤濕度較小,如油珠等),而對親水性固體微粒則需要加投浮選劑、混凝劑。12氣浮法的缺點是:12

(五)過濾

過濾是養殖用水和廢水處理中比較經濟有效的方法之一。它既可以作為養殖用水的預處理,也可作為養殖用水的最終處理,如工廠化育苗循環用水的處理等。

過濾是使水通過具有孔隙的粒狀濾層(如石英砂等),使微量殘留的懸浮物(如膠體絮狀物、藻類、細菌等)被截留,從而使水獲得澄清。

1.過濾的工作原理

養殖用水中殘留的細小懸浮物質,其粒徑一般比濾料間的孔隙小,為什么能被濾料截留?目前認為濾料能使雜物與水分離,同時存在以下三種作用:13(五)過濾13

①機械篩濾作用:將濾料看作篩子,粒徑大于孔隙的首先被截留,于是孔隙度變小,后續的細粒徑懸浮顆粒則相繼地被截留。

②沉淀作用:將濾料看作類似層層疊起的多層沉淀池,利用其巨大的沉淀面積截留水中的微小顆粒。

③接觸、絮凝作用:將濾料看作接觸吸附介質。當水在濾料孔隙中曲折流動時,使微粒雜質與濾料顆粒有很多的接觸吸附機會。由于濾料顆粒表面對雜質具粘著吸附作用,就能截留雜質。雖然由于水流的沖刷,會使雜質從濾料表層脫落,但脫落下來的雜質又會被下層濾料所截留。14①機械篩濾作用:142.影響過濾水質的主要因子

水產養殖對過濾水的要求是:水量大、濾速快、出水量大,水質符合養殖標準。因此,養殖用水的過濾池都是快濾池類型。影響過濾水質的主要因子有穿透深度、濾速、濾料種類、粒徑與級配、濾層厚度、孔隙率、墊層等因子組成,此外,上述因子還與水源或廢水的本身的污染程度有關。

(1)穿透深度當養殖用水穿過濾層,自表層向下層過濾,至某一深度,其水質已符合要求,該深度即為穿透深度。濾速越大,穿透深度越大,濾層中雜質分布越均勻,下層濾料發揮的作用也越大。

(2)濾速單位時間內單位濾面上的過濾水量稱為濾速(m3/m2·h)。對于養殖用水,過濾池的一般濾速為5~12m3/m2·h為宜。152.影響過濾水質的主要因子15(3)濾料種類、粒徑與級配

濾料是完成過濾作用的基本介質。良好的濾料應滿足以下要求:

①具有足夠的化學穩定性

濾料不能溶于水,與水中的污染物質不起化學反應,不產生有害或有毒的新污染物。

②具有足夠的機械強度機械強度不夠的濾料會在過濾池反沖洗時因濾料顆粒不斷碰撞和摩擦而生成粉末(如活性炭等),隨水流失,造成濾料損耗。而在過濾時又會聚積于濾料表層,堵塞濾料孔隙,增加水頭損失。而且濾速過大,也容易穿透濾層,惡化出水水質。

③濾料要有適當的級配和足夠的孔隙率所謂級配就是各類濾料的粒徑范圍以及在此范圍內各種粒徑數量的比例。16(3)濾料種類、粒徑與級配濾料是完成過濾作用的基

所謂孔隙率是指濾料孔隙體積與整個濾層體積(包括孔隙體積與濾料體積)的比值。孔隙體積就是濾層的蓄水能力。濾料粒徑越大、顆粒越均勻,其孔隙率越大。在一定范圍內,孔隙率大,水頭損失小,其濾層的含污能力大。

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所謂孔隙率是指濾料孔隙體積與整個濾層體積(包括孔

上表中如果石英砂改為粒徑為0.5mm~1mm的黃砂。

那么其過濾速度變慢,出水水質較好。但水頭損失大,水的穿透深度小,下層濾料就不容易發揮作用,而且黃砂濾料的孔隙容易堵塞,濾池的工作周期短。

上表中如果表層不用石英砂,全部改為煤渣。那么其濾速加快,水頭損失少,出水量大,水的穿透深度深,下層濾料發揮作用也大,濾池工作周期長。但出水水質較差。

上表中如果將四種濾料混合在一起。

那么不同大小的顆粒就互相填充,類似“三合土”,濾料的孔隙率就大大減小,就不成為其濾層。因此濾料必須分層,必須有適當的級配和孔隙率。18上表中如果石英砂改為粒徑為0.5mm~1mm的黃

④濾料層必須保持一定的厚度濾料層的厚度與濾料的種類有關。粒徑較大的濾料,孔隙率大,其濾料層需厚一些。相反,粒徑較小的濾料,孔隙率小,則濾料層可薄一些,但通常最低不能少于0.5m~0.6m。3.濾料層的結構

(1)濾料層要求

①含污能力大

在保證出水水質達到養殖用水標準的前題下,當過濾周期結束后,單位體積的濾料所截留的污染物數量高。

②濾速快水頭損失少,產水能力高。

③有一定重力在濾池反沖、清洗濾料時可防止濾料浮起。19④濾料層必須保持一定的厚度濾料層的厚度與濾料(2)級配按排

各類濾料的級配按排通常分為上細下粗和上粗下細兩種,各有利弊:

①上細下粗這種結構,濾層穩定,在反沖清洗時濾層不會打亂。濾料的孔隙上小下大,污染物多被截留于表層。但其穿透深度淺,底層濾料的過濾作用難以發揮,整個濾池的含污能力低,水頭損失大,過濾周期較短。

②上粗下細這種結構,濾料的孔隙上大下小,其穿透深度深,整個濾池含污能力高。但反沖清洗時,低層粒徑小的濾料容易漏到承托板下,使濾料層變薄,也容易將粒徑小的濾料充至表層。20(2)級配按排20因此在生產上往往首先保持濾層穩定,用不同的水流流向來提高其穿透深度。比如,同樣是上細下粗的級配,可通過先反濾、后正濾的方法,并通過增加濾池面積和個數來彌補。

過濾池的總面積(F)可根據養殖用水需要的流量(Q)和濾速(V)確定。其計算公式為:F=Q/V然后根據濾池面積決定濾池個數。通常濾池個數與濾池總面積之間的關系見下表。21因此在生產上往往首先保持濾層穩定,用不同的水流流

濾池個數與濾池面積之間的關系

22濾池個數與濾池面積之間的關系

22

4.承托層為了在過濾時防止濾料進入配水系統以及在反沖時均勻布水,在濾料層和配水系統之間還應安置承托層或稱墊層。承托層由承托板和承托支柱組成。承托板為鋼筋水泥板,上設若干小孔,安置在過濾池底層。這種結構的過濾池其承托板以下的空間實際上是暗沉淀池,其安置平穩,排污、沖洗極為方便,但造價較貴。也可采用多孔磚作承托層或者用大的鵝卵石作為墊層,但排污清洗不便。234.承托層23

(六)紫外線消毒法

紫外線消毒技術早在60年代就應用于水處理。但由于耗電、透光強度、紫外線光管壽命和設施等原因,無法在生產上推廣應用。近年來,紫外線水處理技術在國際上有了突破性進展,解決了上述問題,已成為大規模用于水消毒的最新一代技術。新一代紫外線水消毒設施,具高效率、高強度、高壽命為特點,在我國特種水產育苗用水的處理方面已初見成效。24(六)紫外線消毒法24

紫外線消毒技術的優點:

1、破壞水體中各種細菌、病原體、寄生蟲和藻類中的DNA的結構,達到殺滅微生物和藻類,水體消毒凈化的目的,滅菌率達99.99%。2、不添加任何化學物質,不產生或在水體中留下任何有害物質。3、操作簡便,使用安全,運作成本低。4、消毒時間短(一般僅0.5~1秒),效果好。5、燈管使用壽命長,一般在12000小時以上。

25紫外線消毒技術的優點:25

福建省寧德地區海洋與水產局利用紫外線消毒養殖用水,與未安裝前相比,效果極為明顯:

1、經紫外線處理之后的育苗用水,水質穩定,對預防水產苗種疾病有好的效果。2、在育苗全過程未使用任何抗生素等藥物,不僅減少了藥物開支,而且避免了因過度使用抗生素引起苗種的抗藥性,提高了苗種的質量。3、由于水質的改善,減少了疾病的發生,從而明顯地提高了育苗的成活率。4、據福建省水產技術推廣總站良種繁育中心介紹,使用紫外線水處理技術育苗,海水魚的成活率由多年來15~20%上升至50%左右。

26福建省寧德地區海洋與水產局利用紫外線2727紫外線消毒設施的缺點:1、投資價格高。1套紫外線消毒裝置每小時消毒水量80噸,功率650瓦,內裝6支65瓦紫外線燈管,約需人民幣10~12萬元。2、紫外線燈管12000小時后(連續用500天)需更換。2828三、養殖用水的化學處理

養殖用水的化學處理是利用化學作用,以除去水中的污染物。這時通常加以化學藥劑,促使污染物混凝、沉淀、氧化還原和絡合。養殖用水的化學處理主要有經下幾種:(一)重金屬的去除(二)硬水的軟化(三)氧化還原法(四)混凝法(五)消毒法(六)脫氮法29三、養殖用水的化學處理養殖用水的化學

(一)重金屬的去除

養殖用水中不能含有超量的重金屬存在。否則輕則引起養殖對象畸形,重則危及其生存。

養殖生產上采用EDTA鈉鹽(EDTA-Na2),其化學名稱為:乙二胺四乙酸二鈉。它是EDTA與鈉離子的螯合物,產品為白色粉末狀結晶,易溶于熱水,其分子式為:C10H14O8N2Na2·2H2O。由于EDTA不能直接溶解于水,只能溶于濃度較高的氫氧化鈉、碳酸鈉及氨等堿性溶液中,因此通常都采用EDTA鈉鹽來代替。30(一)重金屬的去除養殖用水中不能含有超量的重

EDTA-Na2的作用原理是EDTA與鈉離子螯合的穩定常數很低(見下表),一旦與水中其它金屬離子,如汞、鉛、鋅、銅等相遇,鈉離子位置立刻會被其它重金屬離子所取代而形成新的穩定的螯合物(如EDTA銅鹽等),從而大大降低了水體內的重金屬離子濃度和對幼體的毒害作用。

通常根據水源中重金屬離子的多少,施用2~10ppm的EDTA-Na2。

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EDTA-Na2的作用原理是EDTA與鈉離子螯合

(二)硬水的軟化

硬水對養魚生產并無害處,但在溫室育苗中,硬水中含有大量鈣、鎂離子,它們加熱后則形成鈣鹽和鎂鹽沉淀,在鍋爐內形成鍋垢,輕則降低鍋爐的導熱性,重則因受熱不勻導至鍋爐爆炸。在加熱管道中,它們也會沉積下來,堵塞管道。

在沿海,硬水大多是碳酸鹽型(蘇打型)的水,它含有大量的HCO3-,加熱后,則形成碳酸鹽沉淀。現以鈣離子為代表,其化學方程式為:Ca2++2HCO3-=Δ=CaCO3↓+CO2↑+H2O32

(二)硬水的軟化

硬水對養魚生產并無害處在內陸,硬水有不少屬于硫酸鹽型(石膏型)的水,含有大量的SO42-,它們加熱后主生硫酸鹽沉淀。該沉淀物形成的鍋垢十分緊密,附著力很強,而且溫度越高,其溶解度越低。因此硫酸鹽形成的鍋垢比碳酸鹽更為嚴重。其化學方程式為:Ca2++SO42-=△=CaSO4↓水的軟化方法有石灰蘇打法和陽離子交替法。養殖生產上通常采用石灰蘇打法。即在硬水中加入熟石灰[Ca(OH)2]和蘇打(Na2CO3)。加入熟石灰的作用是清除水中的HCO3-使其轉為CO32-。即:Ca(HCO3)2+Ca(OH)2=2CaCO3↓+2H2O33在內陸,硬水有不少屬于硫酸鹽型(石膏型)的水,含必須強調指出,熟石灰不能加過量,過量的Ca(OH)2反而會使水變得更硬。因此,上述方法應事先測定水中的硬度,根據水的硬度,確定熟石灰合適的投加量。水中加入Na2CO3的作用是提供CO32-,使其與水中的鈣、鎂離子結合,將它們沉淀下來。即:

Ca2++CO32-=CaCO3↓;Mg2++CO32-=MgCO3↓硬水加入熟石灰和蘇打液攪拌沉淀,上清液則為軟水,過濾后即可用于鍋爐用水。34必須強調指出,熟石灰不能加過量,過量的Ca(OH)(三)氧化還原法

水中的無機物和溶解有機物可通過氧化還原反應轉化為無害物質或轉化為易于從水中分離的氣體或固體,從而達到處理要求。

在養殖生產上最常用的是空氣氧化法。該方法對消除因缺氧而產生的還原態的有毒或有害物質簡單有效。

比如池塘淤泥中的有機物在缺氧環境下(在微生物的作用下)產生大量H2S、NH3等有毒物質,采用水質改良機械(翻動淤泥或將其吸出暴露在空氣中)或干池曝曬,使H2S氧化成SO42-、NH3氧化為NO2-、并進一步氧化為NO3-。它們不僅無毒,而且是植物良好的營養。35(三)氧化還原法水中的無機物和溶解有機物可通又如不少地區采用地下水作為養殖用水,地下水的溶氧均很低,特別是深井水,其溶氧幾乎等于零。而某些地區土壤的含鐵量較高,在缺氧狀水中的鐵以還原態形式(Fe2+)存在,二價鐵乃水溶性,因此剛從深井中抽出的水無雜質、無色透明。但它們一旦遇到空氣中的氧氣,水中的Fe2+即氧化為Fe3+,Fe3+則為固態物質,水即呈Fe3+則現鐵銹色。為此,可將深井水先用增氧機曝氧、增氧,利用空氣中的氧氣,一方面向水中增氧以供養殖用水本身需要,另一方面,使水中Fe2+氧化為Fe3+,同時Fe3+則與水中的OH2形成呈絮狀沉淀的Fe(OH)3而加以除去。其化學方程式為:4Fe2++O2+2H2O+8HCO3-=4Fe(OH)3↓+8CO236又如不少地區采用地下水作為養殖用水,地下水的溶氧均很

(四)混凝法

水中的懸浮物質大多可通過自然沉淀法去除,而膠體顆粒(大小為1mμ~0.1μm)則不能依靠自然沉淀法去除,在這種情況下可投加無機或有機混凝劑,促使膠體凝聚成大顆粒而自然沉淀。使用混凝技術,其BOD5的去除率可達30%~60%,懸浮物和濁度的去除率可提高30%~95%。

1.作用原理

混凝按原理包括二種方式:一是凝聚,二是絮凝。

(1)凝聚

天然水中粘土膠粒帶負電荷,另入帶正電荷的混凝劑(如鋁鹽),使膠體的電位降低并接近于等電狀態,此時膠體的靜止排斥力消失,使膠粒失去穩定性而互相聚集在一起稱為凝聚。37

(四)混凝法

水中的懸浮物質大多可通過(2)絮凝

投放的三價鐵鹽或鋁鹽以及高分子混凝劑經水解和縮聚反應,生成線狀結構的高分子聚合物。這種高分子聚合物可被膠體顆粒吸附,它又可與另一個表面有空位的膠粒吸附,這樣聚合物就起了架橋作用。本來是微小顆粒,由于混凝劑的架橋作用,使水中懸浮的小顆粒相互結合,形成一個非常松散的三維結構的網狀物,該網狀物即稱為絮凝體(俗稱礬花)。其個體大,很容易通過過濾和沉淀法加以除去。38(2)絮凝投放的三價鐵鹽或鋁鹽以及高分子混凝劑經

2.混凝劑種類(1)鋁鹽

如明礬[Al2(SO4)3K2SO4·24H2O]、硫酸鋁[Al2(SO4)3·18H2O]等,屬無機混凝劑。應用的適溫范圍為20~40℃,pH=4~8,pH=4~7時去除有機物效率高,而當pH=5~7.8時清除懸浮物較好。

上述二類混凝劑的優點是:凝聚作用快,腐蝕性小,使用方便,衛生條件好。

其缺點是:混凝劑呈酸性往往需加堿性助凝劑,其作用溫度要求在20℃~40℃,低溫環境效果差,而且除色效果也差。392.混凝劑種類39

為克服上述缺點,目前生產上推廣一種無機高分子混凝劑,工業上稱堿式氯化鋁(BAC),化學上稱聚三氯化鋁(PAC),俗稱聚合鋁或堿式鋁。其優點是:用量少,僅為硫酸鋁用量1/2~1/4;反應迅速,水溫低時也能很好反應;絮體沉淀快,容易過濾;其pH的適宜范圍為5~9,最佳pH為6~6.8;加藥后,pH降低值小,一般不必加堿性助凝劑,可以單獨使用;其腐蝕性小,具除濁度、除色度、除重金屬、除藻類、除細菌、病毒等功能。

因此,PAC已成為當前主要的無機混凝劑。40為克服上述缺點,目前生產上推廣一種無機高分子混凝劑

(2)鐵鹽

主要有三氯化鐵(FeCl3·6H2O)和硫酸亞鐵(FeSO4·6H2O)等。其中以三氯化鐵最為常用。

優點是:純度高,渣量少,易溶解,產生的絮凝體大,沉降快,脫色效果好,而且不受水溫影響,pH=6~11均可。對于pH較高、水溫較低的海水,用三氯化鐵作為混凝劑效果往往比硫酸鋁好。

缺點是:在溶解時會產生一定量的氯化氫氣體,會剌激人的鼻粘膜(溶解時人應帶口罩),高濃度情況下對金屬有一定的腐蝕性(溶解的容器應為塑料桶)。41(2)鐵鹽41

(3)聚丙烯酰胺(PAM)

屬有機合成高分子混凝劑。目前市售產品分陽離子型和陰離子型兩種,均呈白色粉劑。

對于含泥量較多的養殖用水,應當用陽離子型還是陰離子型???

使用時將該混凝劑溶于水中,全池潑灑。

PAM對于高濁度水、低濁度水、廢水、污泥蛻水均有明顯效果。但價格較貴。

必須強調指出,聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成,其中還有少量未聚合的單體,這種單體是的有毒的。因此其投加量必須適當限制。如用作飲用水,PAM最大投加量為1mg/L。42(3)聚丙烯酰胺(PAM)42

(五)消毒法

1、氯化物消毒

氯化物消毒劑有漂白粉、漂粉精、二氯異氰尿酸鈉、二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸、二氧化氯等。

(1)作用原理

氯化物消毒劑水解均產生次氯酸(HOCl),次氯酸放出原子態氧,其氧化能力比氯高10倍。比如漂白粉,當水中無氨氮存在的情況下,水中加入漂白粉后,即產生如下反應:

Cl

CaOCl2+H2O=HOCl+CaHOCl=H+Cl+[O]OH43(五)消毒法1、氯化物消毒

養殖用水中往往含一定數量的氨(特別是育苗廢水)。水中加入漂白粉后,其水解產生的次氯酸即會與氨作用生成氯胺,氯胺也有消毒作用。

氯胺的結構視水的pH值和NH3的含量而定,并產生如下反應:

NH3+HOCl=H2O+NH2Cl(一氯胺)NH3+2HOCl=2H2O+NHCl2(二氯胺)NH3+3HOCl=3H2O+NCl3(三氯胺)水中的HOCl與OCl-中所含的氯總量稱為游離性氯,而氯胺所含的總量稱為化合性氯。44養殖用水中往往含一定數量的氨(特別是育苗廢水)。

當水的pH在5~8.5之間時,NH2Cl與NHCl2同時存在。

當pH值較低時,NHCl2的殺菌能力比NH2Cl強,因此pH值稍低些有利于消毒作用。

NCl3要在pH值低于4.4時才會產生,一般養殖水源中不大可能形成。

(2)有效氯含量及使用方法

氯化物的氧化能力可用有效氯來表示,其含義是氯化物所含的Cl中可起氧化作用的比例。

45當水的pH在5~8.5之間時,NH2Cl與NHCl24646

2.二氧化氯消毒

二氧化氯(ClO2)在常溫下為淡黃色氣體。在室溫30mmHg壓力下,它能溶解于水中2.9g/L,制成無色、無味、無臭、不揮發的穩定性液體。這種液體在-5℃~95℃具有良好的穩定性。

二氧化氯是一種廣譜殺菌消毒劑和水質凈化劑。它有活性自由基。具高度的氧化能力,可使微生物蛋白質中的氨基酸氧化分解,從而使微生物死亡。可殺滅細菌、病毒、芽孢、原生動物和藻類。生產上往往用作池塘水體、魚體消毒,如市售的強力殺菌消毒劑等。472.二氧化氯消毒47特點是:

①二氧化氯只起氧化作用,不起氯化作用。②二氧化氯不與氨作用。③在pH為6~10的范圍內的殺菌效率幾乎不受pH變化的影響。④消毒能力高于氯化物僅次于臭氧,但與臭氧比較,它的優點在于它仍有剩余消毒效果。⑤二氧化氯還有很強的除酚能力。

作為消毒劑其用量通常為5mg/L~10mg/L。使用前先將原液10份與檸檬酸或白醋1份充分混和并加蓋于暗處活化3min~5min后,再全池潑灑。48特點是:48注意事項:

①原液應保存在通風、陰涼、避光處。②盛裝和稀釋的容器應采用塑料、玻璃或陶瓷制品,忌用金屬類。③原液不得入口。④不可與其它消毒劑混用。⑤因其水溶液能被光分解,故戶外消毒時不宜在陽光下進行。⑥其殺菌效果隨溫度的降低而減弱。49注意事項:49

3.臭氧

臭氧(O3)是O2的三價同素異構體,在常溫下是一種不穩定的淡藍色氣體,有特殊的剌激味,故顧名思義稱為臭氧。

(1)臭氧的特點

①臭氧在水中的氧化能力高于氯化物。其滅菌速度比氯化物快300倍~600倍。②臭氧在水中分解的中間產物—羥基(OH-)具有很強的氧化性,不僅有很強的殺菌消毒能力,而且還可以分解一般氧化劑難以破壞的有機物,如可對水中污染物:氨、硫化氫、氰化物等進行降解。

503.臭氧50

③臭氧的沸點為-11℃,故對臭氧可進行低溫液化。在標準壓力和溫度(STP)下,其水中的溶解度比氧氣大13倍。在蒸餾水中,水溫20℃時其半衰期為20min,但在有雜質的水中臭氧即迅速分解。故經臭氧處理后的水,就含有飽和的溶解氧。④臭氧在水中極易分解,故處理后,水中沒有殘留量,可隨即使用。⑤臭氧具毒性。

51③臭氧的沸點為-11℃,故對臭氧可進行低溫液化

(2)臭氧在養殖上的應用

由于臭氧具上述特點,它既可迅速及時地殺滅水中的病原微生物,又可以降低氨氮,增加溶氧;而且省去像用氯化物處理后要去除余氯的麻煩,可隨即應用。因此在養殖上可用于工廠化育苗的循環水處理、大型水族館的循環水消毒等。52(2)臭氧在養殖上的應用52(3)臭氧處理養殖用水的優點:①臭氧氧化能力強。即使在低濃度的條件下也能在短期內迅速反應,處理后的水幾乎不含顏色和臭味。②臭氧是一種高效殺菌劑。在低于氯的劑量下,對任何病菌都有強烈的殺菌能力,而且作用迅速可靠。

③臭氧的氧化產物往往是無毒或生物可降解的物質。不象用氯化物消毒后,產有一定毒性的氯氨和余氯。④臭氧氧化后,不生成污泥,可減少有機物的沉積。⑤處理設備占地面積小,易于控制并實現自動化。53(3)臭氧處理養殖用水的優點:53

(4)臭氧處理養殖用水的技術關鍵與問題

①臭氧是有毒的,對人體有害。通常臭氧由臭氧發生器生成,生產出的臭氧必須在密封的反應室內,與水充分混合,防止臭氧因混合時間短而逸出。

②必須確定臭氧的最佳使用量和接觸時間。不同的水質,其有機物含量不同。不同的用水要求,消毒的標準也不同。比如游泳池水的消毒,其最佳用量為1mg/L~1.7mg/L,接觸時間為1min~2min;飲用水消毒殺菌,臭氧的最佳用量為1mg/L~4mg/L,接觸時間為10min~12min。各類水產養殖用水的水質不同,因此,應用時必須先進行試驗,確定最佳用量和接觸時間。

③用臭氧發生器的電耗較大,處理成本較高。

54(4)臭氧處理養殖用水的技術關鍵與問題54(六)脫氮法

在工業化育苗和養殖過程中,水中氨氮過高是水質惡化的主要原因。常用的化學脫氮,有二種方法:

1.折點氯化法

(1)原理

折點加氯法系通過投加足量的漂白粉至水中,使NH3氧化成氮氣。該過程是在前述漂白粉遇水生成次氯酸(HOCl),次氯酸與NH3分別生成一氯胺(NH2Cl)與二氯胺(NHCl2)后,再與次氯酸反應,最生成氮氣。該過程可用以下其反應表達:

55(六)脫氮法在工業化育苗和養殖過程中,水中

其反應過程可用圖表示。

圖中第一區中,主要反應是形成一氯胺。NH3+HOCl=H2O+NH2Cl(一氯胺)由游離的氨轉為化合態的氯胺。NH3—N數量沒有下降。一氯胺的峰值出現在加投漂白粉的(以Cl2計算)與初始NH3分子當量比為1:1,重量比為5:1時。5656

第二區中氧化結果生成二氯胺并使氨氧化,它既減少了余氯,又減少了總銨。NH3+2HOCl=2H2O+NHCl2(二氯胺)NH2Cl+NHCl2+HOCl=NO+4HCl2NH2Cl+HOCl=N2↑+3HCl+H2O

NH3—N與余氯數量明顯下降。當氨達到最低值時,即余氯達折點接近于零時,Cl2與NH3折點上的分子當量比為1.5:1,重量比為7.6:1。57第二區中氧化結果生成二氯胺并使氨氧化,它既減

在折點后,即到達第三區,游離氯(余氯)又開始上升,其消毒能力最強。5858

當養殖用水需要消毒,并要維持一段消毒時間,則投加漂白粉等氯化物的數量(以Cl2計算)應超過余氯的折點值以上。

通常地面水經沉淀、混凝過濾處理后或一些清潔的地面水,加氯量為1mg/L~1.5mg/L,相當于加漂白粉2.06mg/L~3.09mg/L;

而對未經過濾的地面水,加氯量為1.5mg/L~2.5mg/L,相當于漂白粉3.1mg/L~5.1mg/L。

59當養殖用水需要消毒,并要維持一段消毒時間,則投加

當養殖用水需要脫氮時,其目的是使水中的總銨降至最低點,而且不產生余氯。因此,其投加漂白粉等氯化物的數量(以Cl2計算)應達到或接近余氯的折點值。具體的加氯量應根據水中的COD及氨氮含量,用漂白粉(或其它含氯消毒劑)進行試驗,求算出余氯的折點。60當養殖用水需要脫氮時,其目的是使水中的總銨降至最低2.吹脫法(1)原理

水中總銨包括NH3與NH4+,它們有含量分別受水溫和pH兩個因素的制約處在動態平衡,其中受pH的影響最大。當水溫20℃時,pH=11.5,水中的總銨則全部以NH3形式存在。

根據這一原理,只需用堿性藥物將水中的pH提高到10.5~11.5,水中的總銨幾乎全部以分子氨的形式存在,然后提供足夠數量的氣體,使氨從水中逸出、吹脫,然后再用酸性藥物來中和,調節至原來的pH值即可。612.吹脫法61

(2)方法

在生產上往往對含氨量高的養殖廢水(如工廠化養鱉溫室廢熱水)進行脫氨后再利用。先將養殖廢水排入脫氨池(水泥池)內,用生石灰(也可以用苛性堿)將廢水的pH調節至10.5以上。由此同時,運轉葉輪式增氧機,通過增氧機的曝氣作用,可吹脫水中大部分分子氨。通常增氧機的負荷為每100m2/kw,運轉時間為9h~16h。然后用鹽酸(稀釋后用)將水的pH調回原值。此法廢水中加入生石灰,對水也具消毒作用。62(2)方法62四、養殖用水的生物處理

(一)生物處理的原理

自然界存在大量以有機物為食物的微生物。它們具有將有機物氧化分解成無機物的巨大能力。養殖用水和廢水的生物處理就是利用微生物的這種能力來處理水中的有機物。因此必須為微生物在水中創造一個良好的生活環境,使微生物在這個環境中將水中有機污染物氧化分解,從而使水得以凈化。

微生物的種類繁多,其中以細菌降解有機物的能力為最強。細菌又分好氧菌、厭氧菌與兼氧菌。根據不同的細菌種類,可分為好氧生物處理與厭氧生物處理二種。63四、養殖用水的生物處理(一)生物處理的原理63

1.好氧生物處理借助好氧菌與兼氧菌在有氧的條件下氧化分解有機物的方法稱為好氧生物處理。為此,必須為它們創造以下生活條件:

①必須向水中提供充足的溶解氧,以保證好氧細菌氧化有機物的需要。②必須保證水中有足夠的營養物質,才能培養出大量的有益細菌,達到降解有機物的預期效果。③在生物處理完畢后,出水時要除去細菌。由于細菌是膠體具有凝聚性能,此時絮凝成較大的絮凝體,可借助二次沉淀池加以去除。641.好氧生物處理642.厭氧生物處理

在無溶解氧的條件下借助厭氧菌使有機物分解的水方法即稱厭氧生物處理。需要強調指出的是厭氧細菌對有機物的降解并不是不需要氧氣,而是不需要游離態的氧氣。厭氧細菌可利用有機物中結合態的氧。有機物的厭氧分解過程可分成以下兩個階段進行:(1)酸性發酵階段水中復雜有機物在產酸細菌的作用下分解成較簡單的有機物,如有機酸、醇類以及CO2、NH3、H2S等。由于有機酸的積累使水的pH值下降,有機物的厭氧分解則在酸性條件下進行。(2)堿性發酵階段酸性發酵階段后,由于產生的NH3對有機物的中和作用,水中的pH值又上升,甲烷菌開始活動,把第一階段的分解產物有機酸和醇類分解成甲烷和CO2。隨著有機酸的迅速分解,pH值上升較快,所以此種厭氧分解的第二階段是在堿性條件下進行的。652.厭氧生物處理在無溶解氧的條件下借助厭氧菌使有機物

3.二種生物處理的特點

(1)好氧生物處理

采用好氧生物進行水處理,其有機物分解快,需時短,有機物分解較徹底,分解過程中不產生有臭味物質。出水口的水質好。但它需要提供大量氧氣。通常對有機物濃度低的水,如養殖用水和廢水的處理均采用此法。

(2)厭氧生物處理

采用厭氧生物進行水處理,其有機物分解緩慢,需時長,有機物分解不徹底,分解過程中會產生有臭味物質,如NH3、H2S等。但它不需要氧氣,而且可獲得沼氣——甲烷。通常對高濃度的污水(如制革廠污水、印染廠污水、人畜糞尿等)采用此法。663.二種生物處理的特點66關于生物處理法,按處理條件和處理設施不同,可區分如下:

水體自凈——氧化塘、天然水體。

天然條件

好氧生物

土壤自凈——污水灌溉。

處理

生物膜法——包括生物濾池、生物

人工條件

轉盤、生物接觸氧化。

活性污泥法——曝氣池。

天然水體、池塘底泥分解。

天然條件

厭氧生物高溫堆肥、漚肥。

處理消化池、雙層沉淀池。

人工條件

化糞池。67關于生物處理法,按處理條件和處理設施不同,可區分

4.影響生物學處理的幾個主要因子

(1)溫度

(2)溶氧(3)pH值(4)營養物質(5)有毒物質

自學684.影響生物學處理的幾個主要因子68

(二)生物膜法(生物過濾法)

生物膜法是通過生長在填料(或濾料)表面的生物膜來處理廢水。生物膜就是填料表層長滿各種微生物的粘膜,依靠粘膜上大量微生物攝取廢水中的有機污染物作為營養,從而使廢水得到凈化。處理的機理見下圖:

69

(二)生物膜法(生物過濾法)

生物膜法是通過生長

在生物膜外附著一層薄薄的水層,稱附著水層。附著水流動很慢,其中有機物大多已被生物膜中的微生物攝取,其濃度要比流動水層中的有機物濃度低得多。因此,廢水在濾料表面流動時,有機物就會從流動水層中轉移到附著水層中,進一步被生物膜所攝取。由此同時空氣中的氧氣也將通過水層而進入生物膜。生物膜上的微生物在有充足氧的條件下對有機物進行分解,將其轉為無機鹽和二氧化碳,二氧化碳沿著相反方向從生物膜經過水層排到空氣中。

70在生物膜外附著一層薄薄的水層,稱附著水層。附著水流從開始進水到生物膜成熟要經歷潛伏期和生長期兩個階段。

當水溫20℃,而且有機物含量適當時,濾床的掛膜只需一周時間,但達到完全成熟悉約需20d~30d時間。下圖是濾床內生物膜的成長過程中三態氮的變化過程。

該圖表明,在運轉初期,氨化微生物首先生長繁殖,有機氮通過氨化作用轉化成NH3-N,因此,出水口的總氨氮反而比處理前高。但數天后,由于硝化細菌的不斷繁殖,使NH3-N逐步氧化為NO2-N,然后進一步氧化為NO3-N,致使總氨氮逐步下降,而NO2-N和NO3-N則迅速上升。71從開始進水到生物膜成熟要經歷潛伏期和生長期兩個階段濾床運轉一段時間后,廢水通過的生物膜后,總氨氮迅速下降,NO3-N明顯上升,但往往NO2-N舉高不下,此時濾床還不能稱作成熟。因為即使低劑量的NO2-N也會對生物的生長甚至生存產生很大影響。因此只有當出水中的水中NO2-N開始下降,才能稱為濾床成熟了。故NO2-N下降是濾床成熟的主要標標志。此時微生物代謝旺盛,水的凈化能力強,出水水質良好。72濾床運轉一段時間后,廢水通過的生物膜后,總氨氮迅速

當生物膜成熟后,微生物繼續增殖,使生物膜不斷增厚,特別是廢水中有機物較多時,空氣中的氧將很快地被表層生物膜所消耗,靠近濾料的一層生物膜因得不到充足的氧氣而使厭氧微生物生長起來,并產生有機酸、甲烷及硫化氫等厭氧分解產物,致使濾料帶有臭味將大大影響出水水質。

7373

當生物膜過厚時,由于代謝產物過多,好氧生物膜與厭氧生物膜之間就失去平衡,致使好氧性生物膜的生態系統遭到破壞,生物膜則呈現老化脫落,有機物降解效果就差。故生物膜不宜太厚或太薄,一般以0.5mm~1.5mm為佳。在廢水處理過程中,生物膜經歷著不斷生長、不斷剝落更新的演變過程。7474

生物膜法主要有以下幾種類型:1.生物濾池

生物濾池就是在池內設置填料(或濾料),經充氧曝氣后的廢水以一定流速不斷地通過填料,使填料上長滿生物膜,以降解廢水中的有機污染物。

7575

生物濾池的濾料早先與物理過濾的濾料相同,但一旦生物膜老化脫落后,其濾縫很容易堵塞,給沖洗帶來了困難。故目前生物濾池實際上大多均用填料代替。常用的填料有粒徑3cm~5cm的煤渣和石礫(以多微孔的煤渣最佳,其表面積大,掛膜能力強)。近年來塑料工業發達后,已大量使用聚乙烯、聚酰胺材料制造的波形板式、蜂窩式、生物球式的填料。其特點是質輕、強度高、耐腐蝕,大小一致,其表面積達100m2/m3~200m2/m3。76生物濾池的濾料早先與物理過濾的濾料相同,但一旦生物

生物濾池法有以下優缺點:

優點:

①水流較通暢,過濾前后水頭差小,水中溶氧供應充足,適于好氧性微生物的生長和繁殖。②填料上布滿微生物,其生物量大。據測定,1m3的填料表面的活性生物量達125g,故其降解有機物的能力強。BOD5負荷為0.1kg/m3·d~0.3kg/m3·d,最高達0.5kg/m3·d~1.5kg/m3·d。③脫氮、除磷效果明顯。④沉淀污泥少,易于管理,不散發臭氣。

77生物濾池法有以下優缺點:77

缺點:

①占地面積較大。②為防止老化的生物膜脫落后堵塞濾縫,污染環境,填料在運轉過程中需經常反沖、及時排污。7878特點:

1、采用氣提法提水(具有一定壓力的氣泡在上浮過程中體積膨脹,帶出一定數量的水),耗電省,處理1噸水平均耗電10W。2、廢水充氣、曝氣后,進入過濾室。為生物凈化創造了良好條件。3、為園錐形排污設施,排污好,進入過濾層的布水均勻,反沖方便。4、過濾池面積與養魚池面積=1:1。過濾效果較好。有效載魚量達70kg/m3。5、具增氧室,進水均露裸在表層,其溶氧接近飽和。

79特點:79

2.生物轉盤

生物轉盤(見圖)由塑料盤片或小格組成圓形滾筒,代替固定的濾料或填料。盤格上掛有生物膜。其微生物的生長及降解有機物的機理同生物濾池。轉盤一半浸入廢物水中,一半露在空中。當轉動時,盤面依次通過廢水并使空氣中的氧氣溶入水中,并使生物膜中的微生物吸收和降解水中的有機物。802.生物轉盤80

生物轉盤的優點:

①轉盤本身可向水中增氧(近年來,轉盤內增添了曝氣管,增氧效果更佳),故水中溶氧充足。生物膜絕大部分為好氧性微生物,很少形成厭氧層。②有機物的負荷高,通常,盤片上BOD5負荷高達10g/m2~20g/m2。③占地面積小。

生物轉盤的缺點:

①造價較高。②技術要求較高,如不符合要求,則處理效果差。③需要另加動力以驅動轉盤,其運轉成本較高。81生物轉盤的優點:81

(三)活性污泥法

活性污泥是由多種菌體、原生動物和懸浮狀膠體混合組成的一種菌膠團。實際上它是一種絮凝狀細菌體的總稱。它能對廢水中的污染物進行吸附、分解、吸收、降解或沉淀等作用。一般能除去BOD5的95%、懸浮物95%、細菌98%、總氮25%~55%、總磷10%~30%、重金屬30%~70%。但該法工藝流程較復雜,設備投資大,通常處理高濃度的污水,且有大量污泥需分離,故養殖上不采用。82

(三)活性污泥法

活性污泥是由多種菌體(四)微生物凈化劑

目前利用某些微生物將水體或底質沉淀物中的有機物、氨氮、亞硝態氮分解吸收,轉化為有益或無害物質,而達到水質(底質)環境改良、凈化的目的。這種微生物凈化劑具有安全、可靠和高效率的特點。目前這一類微生物種類很多,通稱有益細菌(EffectiveMicrobes,簡稱“EM”菌)。常用的有光合細菌、“海可發”(Aqua-fine)、東江菌(玉壘菌)、蠟狀芽孢桿菌(SOD菌)、硝化細菌等。83(四)微生物凈化劑目前利用某些微生物將水體

消費者——水產苗種是整個生態系統的核心,其數量多,投餌量大,產生大量的排泄物和殘餌;

分解者——微生物的數量和種類少,經常處于超負荷狀態,大量的有機污染物無法及時分解,造成水質惡化,使池底產生大量氧債;

生產者——藻類數量少,無法充分利用有機污染物的降解產生的營養鹽類,導致NH3-N和N02--N等有害物質積累,對養殖生物產生危害。因此,這種片面強調消費者,忽視分解者和生產者的生態系統是極為不平衡的。其物質循環途徑存在兩處“瓶頸”。84消費者——水產苗種是整個生態系統的核心,其數量多,

因此,改善育苗池的水環境,必須從打破傳統育苗工藝的生態系統存在的“瓶頸效應”。

只有改善育苗池的水環境,水中和池底溶氧高,有益微生物生長繁殖迅速,有機物分解快,營養鹽類的利用率高,N02--N和NH3-N和就不易大量積累,池水中有害細菌就不易滋生。由于水質好,幼體新陳代謝快,對不良環境的抵抗力強,也不易患病。這才是從根本上解決育苗池病害的有效途徑。8585在使用這些有益菌時,應注意以下事項:

①嚴禁將它們與抗生素或消毒劑同時使用。②為使水體中保持一定的濃度,最好在封閉式循環水體中應用。或施用后3天內不換水或減少其換水量。③為盡早形成生物膜,必須縮短潛伏期,故應提早使用。④液體保存的有益細菌,其本身培養液中所含氨氮較高,也應提前使用。86在使用這些有益菌時,應注意以下事項:86

1.光合細菌(PSB)

光合細菌種類較多,在分類學上包括4個科,即紅螺菌科(Rhodospirillaleae)、著色菌科(Chromatiaceae)、綠色菌科(Cholorobiacae)和曲綠菌科(Chloroflexaceae)。常用的為紅螺菌科的細菌。

(1)作用

光合細菌的共同特點是:它的生長對溶氧是嫌性的,但必須要有光。利用光能將有機物作為氫的供體,固定CO2或低脂類有機物作為碳源而生長發育,其生長過程不產生氧氣。

光合細菌有以下作用:871.光合細菌(PSB)87

①降解水中有機物和總氨氮,消除它們對養殖水體的危害,凈化水質

如:河蟹育苗池使用光合細菌后,水中泡沫量明顯下降,加菌3d后,育苗池透明度提高20cm以上,總氨開始明顯下降。

②抑制有害細菌生長,防止疾病發生

光合細菌大量繁殖,其繁殖時在水中釋放大量抗病性酵素,可抑制病原微生物的生長繁殖,減少病害的發生。88①降解水中有機物和總氨氮,消除它們對養殖水體的危

③作為幼體的優質餌料

光合細菌的粗蛋白含量在50%以上,本身含有豐富的氨基酸、維生素B12、維生素H、類胡蘿卜素、輔酶等,它不僅是極好的飼料添加劑,而且對于濾食性的蝦蟹幼體則可直接濾食。尤其是其體內含有活性物質,能促進動物生長發育。在甲殼類則可促進幼體蛻皮,加速變態。據河蟹育苗池試驗(王武1998),從一期蚤狀幼體逐期變態為大眼幼體,使用光合細菌后,其所需時間要比對照池縮短1.5d~2d。

89③作為幼體的優質餌料89

(2)用法

光合細菌的效價(細菌含量)應為3×109/ml活菌。使用時可潑灑于水體。用量視不同養殖對象而定。其中:育苗池,首次使用使全池呈10mg/L的濃度,5天后用10mg/L的濃度,以后每隔5天使全池呈2mg/L的濃度。養鰻池,首次使用使全池呈15mg/L的濃度,3天后用7mg/L的濃度,以后每隔7~10天使全池呈2mg/L的濃度。魚池,首次使用使全池呈15mg/L的濃度,以后每隔15天使全池呈2mg/L的濃度。光合細菌的缺點:(1)動輸不便;(2)貨架期太短,一般僅15天。90(2)用法90

2.東江菌(玉壘菌)

東江菌是以放線菌為主體的由許多有益細菌組成的復合菌。由日本學者東江信之研制成功,具降解水底沉積的有機物、脫氨、除臭等功能,是良好的底質改良劑。該菌在我國稱玉壘菌,市售為固體菌曲。9191

(1)作用

①降解池底有機物,減少池底有機物的沉積。②可使水中的NH3—N氧化為NO2—N和NO3—N。③可使水中的腐殖質進一步分解,并形成新的細胞物質,有利于系統內生物膜的生長,從而加速有機物的礦化作用。在河蟹育苗池試用后(王武,1998),其池底礦化作用好,沉淀物呈灰黃色,無黑臭,無氧債。④在繁殖生長過程中會釋放大量天然抗生素,它們具有很強的殺滅致病菌的效果,從而減少疾病的發生。

92(1)作用92

(2)用法

通常采用黃砂作為吸附放線菌的基質。黃砂必須過篩,沖洗或日曬消毒。先將菌曲用水浸泡,以激活其孢子。加水量以浸沒菌曲為度。浸泡6h~8h后,將其倒入過濾袋中,擠出菌液(最好采用脫水機)。將干黃砂放入擠出的菌液中,黃砂的數量以吸收完菌液為度。放置(敝光)24h后,讓放線菌菌絲體附著在黃砂上。然后將黃砂均勻灑布于池底。通常每80m2用菌曲1kg,加水3kg~4kg。剩余的菌渣再按上述操作,重復一次。

93(2)用法93

3.“海可發”(AquaFine)

“海可發”是由美國生產的一種微生物制劑(也是EM菌的一種)。80年代以前用于美國航天,90年代開始轉為民用。“海可發”已在美國養殖水域廣泛使用。

目前許多國家的EM菌多由美國引進,我國臺灣省的工廠化養殖,絕大多數就用美國的菌種。它是由放線菌、蠟狀芽孢桿菌等眾多有益細菌組成的復合菌。為淺棕黃色粉沫狀細顆粒,含3×107/g以上的活菌。pH為6.8~7.2。943.“海可發”(AquaFine)94

(1)作用與特點

①使用面廣,海水、淡水、咸淡水都可以使用。

既能降解水中有機物,又能降水底有機物。

②降氨能力強,亞硝態氮下降速度快。

總氨態的日平均去除率達90%左右,亞硝態氮的最大去除率達66.1%。降氨氮時間短,僅需3~4天;濾床成熟時間為14d(水溫25℃~27℃)。凈化水質效果明顯。95(1)作用與特點95

③微生物菌群數量穩定,并可抑制有害微生物生長。

在試驗過程中,一般在8.8×107~6×109/ml。育苗水體施用“海可發”后,有益微生物大量繁殖后,它們能分泌體外抗生素,這些抗生素能抑制有害微生物的生長。因此,施用“海可發”濾床成熟后,水體中的弧菌數量明顯減少,從而減少疾病的發生。9696

④運輸、保存方便,使用簡單。

在30℃以下的環境下,不打開原包裝,其微生物的活性和有效性可維持3年。使用時,不必像固體菌曲培養需微生物與培養基煩瑣的分離手續。

⑤對養殖對象不僅無害,而且能促進生長。

在養魚槽中飼養同樣大小、相同密度的羅非魚魚種,在17天內,體重增長了2.4倍,比不加菌水槽的魚重一倍以上;體長增長了35%,比不加菌水槽的魚長30%。而且日常觀察也表明魚類活動正常,攝食旺盛,搶食兇。97④運輸、保存方便,使用簡單。97

(2)使用方法

“海可發”使用十分簡單,只需計算好水的體積,每噸水用1克“海可發”(使水呈百萬分之一的濃度,即1ppm)。將該微生物制劑稱重后,放入塑料桶中,加入20倍的潔凈水,再加入5毫升“水大4號”培養液,(也可用熟豆漿代替,濃度為水體的3%)充氣24小時(或定期攪拌6~8次),以激活微生物孢子,形成乳白色的懸濁液,然后再將該懸濁液全池潑灑。5~7天再用同樣方法強化一次。補加“海可發”的劑量相同。98(2)使用方法98

(3)效果

在美國已廣泛應用于小水體(水泥池、池塘、水族館)的水質凈化,并對較大的水體進行凈化試驗,均取得良好效果。如位于美國佛羅里達蘇格羅夫基旅游勝地有一個182畝(30英畝)的咸水湖,由于附近的一個化糞池的處理系統發生故障,使大量污物從地下水滲入湖中,造成綠藻和紅藻迅速繁殖,湖水變渾濁,并有異味。其透明度僅15.5cm,大腸桿菌數量達340個/mL。為改善該湖水質,在湖中分2次投放90.8公斤(200磅)”海可發”微生物制劑,40天后,湖水得到顯著改善。透明度由15.5cm增加到365cm,大腸桿菌僅0.02個/mL。湖水又變得清澈、透明,又重新適合于游泳。99(3)效果99

國內在同樣的密度和餌料條件下,對中國對蝦仔蝦進行生長試驗表明,使用“海可發”組仔蝦成活率平均為63.4%,比對照池(平均僅4.6%)增長58.8個百分點。室外池塘飼養中國對蝦,在同樣的水體、放養密度和相同的餌料條件下,使用“海可發”池塘平均成活率為60.6%(5口池平均數),比對照池(39.35%,2口池平均數)增長21.25個百分點。

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(五)水生植物種植法

養殖水體種植高等水生植物和高等藻類是改善水質的行之有效的措施。在自然界,水體中脫氮和脫磷,主要依靠植物,如水體中沒有高等植物或高等藻類,那么脫氮、脫磷的任務就由低等藻類來完成。在淡水中就是藍綠藻大量繁殖,在海水中就形成赤潮。因此,種植水生植物就相當于陸地上植樹綠化同樣重要,它的功能與陸生植物相同。這一點又往往被大多數人所忽視。101(五)水生植物種植法養殖水體種植高等水生植物

當前要改善養殖水體的水質,最有效的措施就是:

水體“綠化”:大搞水底森林、海底森林。養殖水域中種植水草、海藻,不僅可脫氮、脫磷,降低混濁度,而且其初級生產力比單細胞藻類的水體高得多。這就為提高養殖水體的魚產力創造了良好條件。

目前各地已開始在湖泊、池塘中人為地種植沉水維管束植物,在海水池塘、海灣中栽培海藻,其改善水質,防止病害、提高水產品的品質和產量具明顯的效果(特別是在甲殼類的養殖中)。102當前要改善養殖水體的水質,最有效的措施就是:102

例如南京莫愁湖從1980年開始在湖內栽藕之后,年產鮮藕250t左右。藕中的氮、磷分別占鮮重2.5%和0.4%計,每年可從湖中取出氮6250kg、磷1000kg,既美化了環境,又改善了湖水水色、透明度、懸浮物等感官性狀。

103

例如南京莫愁湖從1980年為什么養蟹、養蝦水體的水質會嚴重惡化?

因為水生動物的排泄物、殘餌等有機物分解后,水體中的營養物質(氮、磷、鉀)大大增加。

怎么清除這些營養成物質呢?只有依靠綠色植物。才能脫氮、脫磷、脫鉀。在水體凈化中,其中起主要作用的是水草,特別是沉水植物。

如水體中沒有高等植物(水草),那么脫氮、脫磷的任務就由低等藻類來完成。

在淡水中就是藍綠藻大量繁殖,水質就轉肥,就造成富營養化。104為什么養蟹、養蝦水體的水質會嚴重惡化?104

慘痛教訓:安徽當涂石臼湖邊的湖陽鄉,2001圍攔養蟹3000畝,效益很好。2002年沿湖淺灘全部用于圍攔養蟹,共1.4萬畝。二個圍網之間的間距很小。

結果是“三光政策”(水草吃光、河蟹跑光,錢用光),而且病害嚴重。不僅造成養蟹戶70%虧本,而且帶來的后果是圍攔養蟹區的水質嚴重惡化!連鎮上的吃飲用水都成問題,湖陽鎮上礦泉水成為當地熱門暢銷商品。可當地領導還在研究如何進一步開發網圍養蟹。105慘痛教訓:105

養蟹、養蝦水體種植沉水草的優點是:

(1)降低混濁度,增加透明。(2)降低水中營養鹽類,從根本上改善水質,防止和減輕蟹病發生。(3)水體溶氧增加,有機物分解快,水底湖(塘)泥不會黑臭。(4)餌料生物多,初級生產力高。(5)河蟹、青蝦棲息(隱居)、蛻殼的場所,也是主要的餌料供應者。106養蟹、養蝦水體種植沉水草的優點是:106

因此,當前要改善養蟹、養蝦水體的水質,最有效的措施就是:水體“綠化”:建造水底森林。大搞水體“生態林”和“經濟林”建設。只有建造一大批“水底森林”,才能防止水體富營養化,才能養出規格大、品質好的“青背、白臍、金腳、黃毛清水大閘蟹”來。107因此,當前要改善養蟹、養蝦水體的水質,最種植水生植物應注意:

1、以沉水植物為主。挺水植物、漂浮植物要限制發展,以防止水體沼澤化。2、定向改造水生植物的群落。改聚草、黃絲草群落為伊樂藻、輪葉黑藻、苦草、菹草群落,以便魚類能利用。3、在萌芽、生長期要保護,在高峰期要及時采收,以便從水體中移出氮、磷。4、最好能篩選市場所需要的經濟水生植物。例如:在淡水中種植水蕹菜、菱、蓮藕、茭白、芡實、慈姑等。108種植水生植物應注意:108

種什么樣的水草最好?

(1)春秋兩季種伊樂藻!其優點是:沉水植物——不會造成水體沼澤化。

可以“成林”——生長快,植株可長至1.5米長。適應性強——耐熱、耐寒、耐貧瘠、速生(逢節生根,可無性繁殖)等特點,容易成活。

產量高——每平方米生產40公斤。

河蟹喜食——每節三個小葉片,鮮嫩可口。(2)夏季種輪葉黑藻、小茨藻、金魚藻、眼子菜、苦草或水蕹菜等經濟植物。109種什么樣的水草最好?109

關于水葫蘆問題水葫蘆為多年生水生植物,能以種子繁殖,也能通過匍匐莖無性繁殖。在適宜的條件下,生長很快,每5天就能繁殖一新植株。一畝水面的水葫蘆可以長到13萬株,重18~25噸。因此,在水生微管束植物中,它的脫氮、脫磷效果最高,它對水質的凈化效果最好。它也是仔蟹的優質餌料和甲殼類的棲息場所。是草魚的迫食餌料。但它是國際上公認的十大害草之一。主要危害是堵塞河道,并可能抬高洪水水位,影響其它水面物種生存,對景觀河道而言則會大煞風景。

110關于水葫蘆問題110

(六)其它生物處理法在養殖用水處理方面,除了水生植物外,貝類是很好的凈化生物,它對清除水中藻類、微生物起重要作用。在生產上,往往采用蝦貝混養的方法,改善養蝦池水質,提高成活率,效果十分顯著。如海水對蝦池中,將對蝦與文蛤混養,在淡水中,將魚類與河蚌混養,均取得良好的效果。

111(六)其它生物處理法

五、一種新的水處理方法——

“生物包”法

目前國內外水處理方法很多,效果也很好。但設備結構復雜。投資成本高,使用后,均虧本。而且設備越洋,虧本越大。因此,這種設施不符合我國水產養殖的國情。我們需要投資省,不用電、少用電,設備簡單,操作簡便,水處理水量大,處理后的水質只需符合漁業用水標準就行。能不能設計一個投資成本低,操作簡便,效果較好,使用后,能盈利的水處理設施?112

五、一種新的水處理方法——

“生物包”法

(一)設計思路

1、采用“強化分解者、促進生產者、穩住消費者”的措施保持育苗水體的生態平衡。2、改“三池合一”為“三池分離”。3、擴大分解者——人為接種“EM”菌。

4、大生產者——人為栽培沉高等維管束植物或高等海藻。

5、改“兩

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