2DB21/XXXXX—XXXX工廠化海水魚類養殖用水處理技術規程本標準規定了我國黃渤海海區工廠化海水魚類養殖水源水理、化性狀，海水魚類養殖用水特征、處理工藝選擇，處理裝備的運行條件確定，水質監測與管理等。本標準適用于我國黃渤海海區工廠化海水魚類養殖用水處理工藝選擇、處理裝備運行條件確定、水質監測與管理等。2規范性引用文件下列文件對于本文件是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單適用于本文件）。GB3097海水水質標準GB11607漁業水質標準GB17378.1海洋監測規范第一部分：總則GB17378.2海洋監測規范第二部分：數據處理與分析質量控制GB17378.3海洋監測規范第三部分：樣品采集、貯存與運輸GB17378.4海洋監測規范第四部分；海水分析GB/T18407.4農產品安全質量無公害水產品產地環境要求NY5052無公害食品海水養殖用水水質NY5071無公害食品漁用藥物使用準則NY5072無公害食品漁用配合飼料安全限量SC/T9103海水養殖水排放要求SC/T6040水產品工廠化養殖裝備安全衛生要求SC/T0004水產養殖質量安全管理規范GB/T18108鮮海水魚通則DB21/2428養殖海水排放標準3術語和定義下列術語和定義適用于本文件。3.1工廠化海水養殖(Recirculatingmariculturesystem)是指釆用去除水體中固體廢物和溶解廢物的技術、方法，通過殺滅病原微生物控制病害、增氧、二氧化碳脫氣、控制水溫等方法保持水質滿足養殖魚類要求，并使水循環使用的海水養殖方式。3.2養殖廢物(Aquaculturalwastes)3DB21/XXXXX—XXXX是指工廠化養殖系統中來源于水源、生產操作、水產養殖生物代謝產生的各類廢物。包括殘餌、糞便、溶解態營養鹽、魚類分泌物、有機碎屑、飼料中添加且未被便、溶解態營養鹽、魚類分泌物、有機碎屑、飼料中添加且未被養殖魚類利用的物質以及生物絮狀物。分為固體廢物和溶解廢物等。分為固體廢物和溶解廢物等。3.3固體廢物(Solidswaste)是指養殖水體中粒徑大于1um的可沉降和非可沉降的養殖廢物。其中，粒徑大于100um的固體廢物稱為可沉降固體廢物；粒徑小于100um的固體廢物稱為非可沉降固體廢物，亦稱為懸浮固體廢物。3.4溶解廢物(Dissolvedwastes)是指養殖水體中粒徑小于1um的養殖廢物。一般是指溶解于水體中的氮、磷等無機鹽和溶解態有機物。3.5生物過濾(Biologicalfiltration)是指任何利用活生物從養殖水體中去除或降低養殖廢物(Aquaculturalwastes)或有害物質(Hazardousmaterial)的方法。3.6殺菌消毒(Disinfection)是指在工廠化海水養殖過程中使用紫外線、臭氧、電化學等殺滅或降低水體中的致病菌及病毒的方法或技術。3.7充氣增氧（Aerationandoxygenation)是指在工廠化海水養殖過程中使用人工空氣或氧氣源向養殖水體中輸入空氣或純氧以增加水體中的溶解氧。3.8二氧化碳去除（Carbondioxideremoval)是指在工廠化海水養殖過程中使用二氧化碳脫氣裝置去除水中的二氧化碳氣體。3.9水產養殖尾水（Aquaculturewastewater）水產養殖過程中或養殖結束后，由養殖池塘、育苗池和工廠化養殖車間等投肥投餌養殖模式向受納水體排出的不再使用的養殖廢水。3.10水質管理（Waterqualitymanagement)是指依據有關水質標準制定水質調控目標，監測養殖水體水質狀況，采取物理、化學以及生物學方法調控工廠化海水養殖水體的水質，使其滿足水產養殖魚類生長所需的環境條件且達到尾水排放標準。4總則4.1原理基于不同海水魚類在各生長階段的生理、生態、生活習性，設定循環水養殖的水質管理目標。集成優化供水、調溫、投餌、增氧、脫氮、除磷、防病方案時，根據循環水養殖產生的養殖廢物的物理、化學等性狀，分別利用固態和溶解態廢物處理、殺菌消毒、充氣增氧、去除CO2、pH調控、水溫調控、生4DB21/XXXXX—XXXX態過濾等技術措施使各生產環節有序銜接、設施設備穩健運態過濾等技術措施使各生產環節有序銜接、設施設備穩健運行、養殖水體符合水質管理目標；并通過物質質量平衡理論配置各處理單元，估算循環水養殖系統水流速率、養殖產量。4.2工藝圖1工廠化海水魚類養殖系統工藝流程圖初級凈化：去除固體廢物；次級凈化：殺菌消毒、脫除二氧化碳；補充新水：補充由于蒸發、固態廢物排除帶走的水，一般每天不超過10%；排出廢物：使固態廢物排出循環水養殖設施、設備。尾水處理：水產養殖廢水通過一系列凈化措施，在排放前氮、磷、COD等污染物濃度降低，一并達到SC/T9103海水養殖水排放要求的過程。4.34.3設施裝備所有設施裝備應符合SC/T6040的要求4.3.1固體廢物去除裝備沉淀池/槽，管狀沉淀器；粒狀/多孔介質濾器；篩網濾器，或微濾機；水力旋流器；浮選分離器，或泡沫分離器，蛋白分離器；臭氧化作用裝置。4.3.2溶解廢物去除/轉化裝備硝化作用濾器（Nitrificationfilter),包括淹沒/浸沒式濾器、滴濾器、鼓式生物濾器、生物轉盤、流化床、珠濾器等；脫氮作用濾器，或反硝化作用濾器(Denitrificationfilter)；植物濾器(Aquaponicfilter)；43.3増氧裝備溶解氧傳感器；溶解氧控制器(含溶解組顯示、記錄、存儲)；氣源，包括風機、氣泵、壓縮機或高壓氧、液態氧、氧氣發生系統等；5DB21/XXXXX—XXXX氣石；純氧接觸系統，包括U形管、氧氣錐(Aerationcone〉、填充塔(Packedcolumn)或低水頭充氧器(Lowheadoxygenator,LHO)等；高壓氧、液態氧減壓裝置。4.3.4殺菌消毒裝備紫外燈；紫外線接觸裝置；臭氧發生裝置；臭氧布氣裝置。4.3.5二氧化碳脫氣裝備填充塔；擴散式充氣裝置。4.3.6pH調控裝備pH傳感器；pH控制器（含pH顯示、記錄、存儲）石灰或生石灰滴加裝置。4.3.7溫度調控裝備溫度傳感器；溫度控制器(含溫度顯示、記錄、存儲）；制冷、制熱裝置。5工廠化海水魚類養殖水源地選擇5.1水源地在符合縣級以上人民政府漁業行政主管部門制定的水域、灘涂、海岸等養殖規劃的前提下，選擇水源地前應從以下幾方面對水源地環境進行綜合評估，并應對水源地進行檢測，相關評估和檢測記錄應予以保存。水源地區域內及周邊、上風向沒有對環境構成威脅的污染源（包括工業“三廢”、農業廢棄物、醫療機構污水及廢棄物、城市垃圾、生活污水）；水源地區區域內及周邊無入海河流或河道；水源地海水不受陸地排污及可能的海上污染源影響；其他應符合GB/T18407.4的要求。5.2水質和底質水源地水質應符合GB3097和GB11607的要求;水源地底質應符合GB18668的要求：養殖用水水質應符合NY5052的要求。6固體廢物處理技術建議的工廠化海水魚類養殖懸浮固體廢物濃度一般小于15mg/L。可釆用重力或者過濾分離技術進行固液分離；利用臭氧氧化顆粒態有機物。并根據具體情況選擇一種或幾種技術組合用于去除固體廢物。6.1重力分離技術6DB21/XXXXX—XXXX根據海水魚類養殖產生的固體廢物相對密度不同于水，得以進行重力分離的原理，設計沉淀槽、水力旋流器、浮選分離器（泡沫分離器、蛋白分離器）。6.2過濾分離技術根據固態廢物顆粒粒徑，利用篩網或容器可截根據固態廢物顆粒粒徑，利用篩網或容器可截留設定規格的固態廢物顆粒的原理，設計固定、旋轉或微孔篩網濾器(或微孔篩網濾器(Microscrccnfilter)(微濾機)、粒狀或多孔介質濾器。6.3臭氧氧化技術將臭氧通過布氣裝置均勻分布于養殖廢水均勻流過的容器中，使氣、水充分接觸。利用強氧化性氣體臭氧氧化水中可生物降解的、易被異氧細菌去除的顆粒物。大粒徑顆粒態固體廢物被氧化為小粒徑顆粒態固體廢物，小粒徑顆粒態固體廢物被直接氧化。7溶解廢物處理技術7.1硝化作用根據工廠化海水魚類養殖系統氨氮產生量、養殖魚類對氨氮和亞硝酸鹽氮的耐受水平、硝化細菌對水中溶解氧的消耗速率、流入（出）養殖水槽的水流速率、流入（出）硝化作用濾器的水流速率、硝化作用濾器效率，設計淹沒/浸沒式濾器（Submergednitrificationfilter)、滴濾器（Trickingfilter)、鼓式生物濾器（Biodrumfilter)、生物轉盤（Biodisk)、流化床（Fluidizedbed)、珠濾器（Bedfilter)等硝化作用濾器。將有利于硝化細菌附著生長的粒狀介質填充容器中或固定與簡狀表面，制作硝化作用濾器。并根據濾器使用效率等情況對硝化作用濾器進行反沖洗操作。在實際應用過程中，可根據具體情況選擇一種或幾種型式的硝化作用濾器，組合用于轉化溶解廢物中的氨氮和亞硝酸鹽氮為硝酸鹽氮。并使其轉化率達99%以上。7.2脫氮作用（反硝化作用）根據工廠化海水魚類養殖系統硝酸鹽氮產生量、養殖魚類對硝酸鹽氮的耐受水平，脫氮細菌對水中溶解氧的消耗速率，流入（出）脫氮作用濾器的水流速率，脫氮作用濾器效率，設計脫氮細菌懸浮生長的脫氮作用濾器。在實際應用過程中，可利用固液分離的有機固體廢物補充碳源。8殺菌消毒技術8.1紫外殺菌技術釆用過流式，即紫外燈管用石英玻璃管與水隔開，水層厚度<5cm。石英套管對253.7nm紫外線的透過率大于85%，紫外線照射劑量不小于20mJ/cm2。8.2臭氧殺菌技術將由臭氧發生器制得到臭氧均勻布氣于水中，使其在水中的濃度不高于0.15mg/L。在采用臭氧殺菌技術時，應將其置于一單獨操作間，一般禁止人員進入。當確需進入時，根據工業衛生標準，臭氧濃度應低于0.15mg/L。9充氣増氧技術7-+DB21/XXXXX-+通常要求養殖水槽中溶解氧濃度不低于5mg/L,硝化作用濾器中溶解氧濃度不低于2mg/L。為此，需選擇合適的氧氣源和布氣裝置。在高密度工廠化海水魚類養殖系統中，一般采用高壓氧或液態氧為氧氣源，以純氧接觸系統布氣。10二氧化碳脫氣技術可結合充氣増氧技術同時進行二氧化碳脫氣，或采用填充塔脫氣。11pH調控技術為緩沖硝化作用過程產生H+對堿度的消耗和系統pH的降低，通過向水中滴加石灰或生石灰乳液。利用pH傳感器測定水pH值，當其低于7.8時，即可滴加石灰或生石灰乳液。當pH達到8.2時，即停止滴加。亦可設定pH=8,當pH<8時滴加石灰或生石灰乳液，當pH≥8時，停止滴加。一般由含pH顯示、記錄、存儲的pH控制器控制，石灰或生石灰乳液滴加裝置共同完成。12水溫調控技術一般根據不同養殖魚類的最適合長溫度控制溫度范圍。為保證硝化細菌正常生長，水溫最好不低于15oC。利用溫度傳感器測定水溫，當其超過設定溫度范圍時，即可由含溫度顯示、記錄、存儲的溫度控制器控制，通過升溫或降溫裝置調節水溫滿足養殖魚類生長需要。1313生態過濾技術利用不同營養層級的水生生物吸收轉化水體污染物，可采用水生植物、藻類吸收水體中的氮磷。14系統水流速率、養殖魚類生物量估算為使各處理單元能夠協調運行，發揮其最大效能，需進行水流速率估算。一般以物質質量平衡原理估算系統水流速率和養殖產量，即如圖2。圖2水產養殖系統物質平衡圖14.1以保持溶解氧水平的水流速率估算工廠化海水魚類養殖水槽中溶解氧濃度一般不小于5mg/L.以保持溶解氧水平的養殖水槽水流流入（出）速率?？捎上率焦浪鉗=(Ro-Po)/(Coi-Co)Ro溶解氧消耗速率（mg/h）Po溶解氧生產速率（増氧速率）（mg/h）Coi補充新水中溶解氧濃度度（mg/L）Co養殖水槽中溶解氧濃度（mg/L）8DB21/XXXXX—XXXX14.2以控制氨氮含量的水流速率估算工廠化海水魚類養殖水槽中非離子態氨氮濃度（GUIA）一般小于0.025mg/L。以控制氨氮含最的養殖水槽水流流入（出）速率Q（L/h）可由下式估算Q=(RTAN-PTAN)/(CTANi-CTAN)RTAN氨氮去除速率（mg/h）PTAN氨氮生產速率（mg/h）CTANI補充新水中氨氮濃度（mg/L）CTAN養殖水槽中氨氮濃度（mg/L）養殖水槽中非離子態氨氮濃度（GUIA）可由氨氮濃度（CTAN）、pH、溫度、鹽度計算得到。以硝化作用濾器轉化氨氮為硝酸鹽氮時，由于其效率E<100%，因此流入硝化作用濾器的水流流入（出）速率Qr（L/h）可由下式估算Q=Q.(CTANi-CTAN)+PTANTANrC·ETANE硝化作用濾器氨氮轉化效率（%）Q以控制氨氮含量的養殖水槽水流流入（出）速率（L/h）Qf一般大于流入硝化作用濾器的理論最小水流速率Qfmin（Qfmin=/RTAN/CTAN）14.3以保持溶解氧水平的養殖魚類生物量估算由保持養殖水槽溶解氧水平估算的最大投飼率FRmaxo,即按養殖魚類體重確定的投飼量，可估算以保持溶解氧水平（5mg/L）的養殖魚類生物量。B=Q(Coi-Co)+PoF·WB以保持溶解氧水平的養殖魚類生物量（kg）F投喂單位質量飼料系統消耗的溶解氧（mg/kg）W單位時間單位體重養殖魚類的飼料量（kg/(kg.d)）Q養殖水槽的水流流入（出）速率（L/h）14.4以控制氨氮含量的養殖魚類生物量估算由采用硝化作用濾器控制養殖水槽氨氮濃度估算的最大投飼率FRmaxTAN，即按養殖魚類體重確定的投飼量，可估算以控制氨氮濃（CUIA<0.025mg/L）的養殖魚類生物量。B=CTAN·Qr15尾水排放要求根據海水養殖尾水受納水域的使用功能，將海水養殖尾水排放標準分為一級、二級。當水產養殖廢水排入水產養殖區，海水浴場，人體直接接觸海水的海上運動或娛樂區，以及與人類食用直接有關的工業用水區執行一級標準。當水產養殖廢水排入一般工業用水區，濱海風景旅游區，海洋港口水域，海洋開發作業區執行二級標準。當水產養殖廢水排入上述以外的水域時，水質必須符合待排入水域的質量要9DB21/XXXXX—XXXX求，排入海水水域的要求符合SC/T9103海水養殖水排放要求和DB21