關于循環水養殖系統水處理設備的應用技術研究

張力 高平原 馬達

摘 要：水產養殖是我國重要的漁業生產形式，是人們利用符合養殖對象生長習性的水域環境，運用相應的養殖技術從事水生動植物生產的活動。水產養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失衡問題。在水產養殖過程中，水質是十分重要的影響因素，水處理設備是保證循環水養殖系統的關鍵，本文主要針對循環水養殖系統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水養殖領域的發展，在發展養殖產業的同時降低對水環境的污染和破壞。

關鍵詞：循環水;養殖系統;水處理設備;技術

引 言

循環水養殖系統是我國漁業養殖的重要發展產物，是一種節約空間、節約水資源、提高養殖密度的養殖方式，相較于傳統開放水空間的養殖方式而言，循環水養殖系統能夠為養殖對象提供更加適宜、清潔、安全的生長繁衍環境，有利于提高水產養殖的產量和質量。目前，循環水養殖系統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，分離的主要對象是循環水和細菌生成團、糞便、殘餌等固體廢棄物，為水生動植物創造清潔的生長繁衍空間。在水產養殖的主要空間中，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，在循環水養殖系統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固液分離，去除效率通常可穩定在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水養殖系統中發揮著重要的作用，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，其性能優劣直接關系到生物膜的穩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象，影響氨氮、硝態氮的處理效果，因此，使用浸沒式生物濾池需要考慮供養的問題。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等水質參數都有較為明顯的處理效果。

三、殺菌消毒技術應用

循環水養殖系統中，魚蝦蟹貝藻類的養殖密度都有所提高，糞便、殘餌等廢棄物的產量也出現大幅度上升，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節。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

循環水養殖系統中，除正常養殖環節外的水處理環節也有對溶解氧的消耗情況，比如生物過濾處理環節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，養殖區域內水生動植物的數量增多，加大了對水體中溶解氧的需求。對于循環水養殖系統而言，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實際的養殖密度進行調整。

（一）純氧增氧

純氧增氧是一種直接利用純氧提高養殖水體溶解氧的技術，主要增氧途徑有液氧、氧氣瓶、氧氣發生器等。純氧增氧通常借助過飽和狀態來達到目的，即在高壓環境中，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殖水體中能夠有效達到增氧的目的。過飽和狀態增氧的氧氣利用率可以達到90%，有效提高水產養殖的密度。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殖生產。

結束語

循環水養殖系統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。對于水產養殖生產而言，保證水質清潔、營養物質適量、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秀的生長繁衍空間，有利于穩定質量和提高產量。

參考文獻

[1] 胡金成，楊永海，張樹森，辛乃宏. 循環水養殖系統水處理設備的應用技術研究[J]. 漁業現代化，2006（03）：15-16+18.

[2] 宋紅橋，管崇武. 循環水養殖系統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.