養殖循環水復合殺菌系統的設計研究

劉偉東

摘 要：本文針對目前的養殖循環水殺菌消毒工藝中殺菌劑量過小、無法有效殺滅病菌、殺菌劑量過大，又會影響水中生物的矛盾的和現有技術的不足，設計出一種復合殺菌活水系統，保證了養殖水體的新鮮和清潔。該系統主要是通過物理過濾、臭氧-生物活性深度處理和水質活化技術來實現的。

關鍵詞：循環水養殖；水處理；殺菌消毒；復合殺菌活水系統

中圖分類號：F326 文獻標志碼：A

1 技術研發背景

傳統的養殖方式，比如說以前常見的池塘養殖，存在著土地資源浪費、對環境污染大、其產量受環境因素如自然災害的影響大等缺點，并不符合可持續發展的要求，隨著我國現代養殖業的發展必將實施必要的轉變。后來發展出以養殖車間構建的流水型養殖系統為主的工業化養殖生產方式，其水體的循環利用率并不高，造成了水資源的浪費，除此之外，它的產量低、耗能大、效率低。工廠化循環水養殖系統就彌補了這一缺陷，是未來養殖方式轉變的必然方向。

而在工廠化循環水養殖進程中，存在的問題主要是水體的消毒和水體老化，這是一個需要攻克的難題。現階段來說，針對養殖水體的殺菌凈化處理的應用基礎理論還很缺乏，一般多采用單一殺菌法來對工廠化循環水養殖水體進行殺菌。單一殺菌方式如紫外線照射、臭氧、氯殺菌等方式并不能滿足對殺菌的極大需求，其效果并不理想。對其投放劑量的控制也并不好掌控：若劑量太少，無法達到殺菌的效果；若劑量過大，又會影響到生物的生長。就水體老化問題來說，主要是通過換水來解決，換水率一般為每天4～12次，這樣不僅消耗了大量的水資源，而且消耗大量能源和污染環境。

2 實驗裝置與研究方法

2.1 復合殺菌活水系統實驗裝置

本實驗設計了一種由前處理裝置、生物活性處理裝置和水質活化系統組成的復合殺菌活水系統。應用物理過濾、臭氧-生物活性深度處理和水質活化技術，將待處理的水體依次通過前處理裝置、生物活性處理裝置、水質活化系統進行處理，來解決養殖水體消毒老化問題。

2.2 研究方法

目前對水體的殺菌消毒多采用單獨一種殺菌方法，如紫外線照射殺菌消毒法、臭氧殺菌消毒法或者氯殺菌消毒法等，但上述方法均無法達到理想的殺菌效果，特別是在工廠化循環水養殖水體或景觀水體等有生物的水體中進行殺菌消毒，采用單一的方法進行殺菌消毒時，如投加的劑量小，便無法達到殺菌的效果，而投加量過大又就影響水中生物的生長。而對于水體老化問題，目前只有通過大量換水來實現，大量換水既浪費水資源和能源，同時也對環境造成污染。本文設計了一種復合殺菌活水系統實驗裝置，分別對南美白對蝦養殖循環水、海水養魚養殖循環水及淡水養魚養殖循環水進行了實驗，通過具體的實驗操作，實驗數據見表1～表3。

3 效果評價與應用

在投入臭氧前設置了前置處理器，去除大于20μm的顆粒，既改善了水質，又能減少后續臭氧的投加量，此外在射流器中設置了旁通閥，既能有效地保障射流器的穩定運行，又能使系統實現大流量的運行，大大降低了系統運行的能耗；系統的射流器與臭氧發生器的連接管路上設有止回閥和防回水裝置，通過止回閥和防回水裝置的雙重保護，有效保護臭氧發生器的安全運行，且臭氧經射流混合后直接進入生物活性罐，減少了對臭氧混合塔的使用，節約了投資和運行成本；另外，通過在生物活性罐上加入臭氧，使生物活性罐內的活性炭上濃縮氧氣、濃縮有機物、微生物，形成生物膜，活性炭的生物膜有很好的降解水中有機物的作用，系統末端設置水質活化裝置，通過水質活化裝置內的紫外線燈和高頻電磁場的共同作用，快速毀滅生物活性處理裝置出來的水中殘余臭氧，同時訊速殺滅水中的病菌，而且臭氧毀滅后的產物是氧氣，在高頻電磁場的作用下增加水體的活性。通過該系統進行殺菌消毒，殺菌率可達100%，而且無化學殘留，能在在線殺菌消毒的情況下，保證養殖水體中生物的安全。

結論

要想海水的水質保持良好，就需要對海水的鹽度、pH值、溫度、溶氧量等進行監控，采用化學、物理、生物等多種方式進行處理，使得海水中的化學物質如亞硝酸鹽、有機物、有毒微生物等能夠得到控制。

結語

消毒處理對于固體、有機物以及氮的處理水平較高，并且技術比較成熟，在消毒處理的過程中也考慮了微生物的滅活指標，對水生生物的影響情況做了研究，但是實際上海水處理對于水生生物的影響并沒有引起實際的重視。從本文可以看出，人們對目前市面上廣泛應用的消毒劑產生的副作用并沒有足夠的重視，對于其中副產物的研究較少。目前的海水養殖系統的殺菌方式還需要進一步的改進。

參考文獻

[1]李華龍.循環水養殖系統主要氨氮降解微生物的初步研究[D].中國海洋大學，2013.

[2]陳江萍.海水循環水養殖系統中生物濾器污染物去除機理的初步研究[D].青島理工大學，2010.