循环水养鱼水处理的原理及分析

2017-03-18杨瑞林

农民致富之友 2017年8期

关键词：养鱼工厂化泳池

杨瑞林

（云南农业职业技术学院，云南昆明 650031）

循环水养鱼水处理的原理及分析

杨瑞林

（云南农业职业技术学院，云南昆明 650031）

近年来，我国渔业发展迅速，且为推动农业产业的发展作出了较大贡献。循环养鱼水处理作为影响渔业企业和个人收益的关键技术，其不仅关系着渔业产业的整体发展，而且对于确保鱼类食品安全也具有重要影响。基于此，本文从循环水的角度出发，通过对循环水的概念进行简要阐述，进而对养鱼水处理原理和处理模式展开了深入研究。

循环水养鱼水处理脱氮处理

引言

工厂化养鱼是渔业现代化的重要标志，但就现阶段而言，工厂化养鱼中，循环养鱼水处理技术的应用不当和成本过高严重制约着工厂化养鱼的发展。在此背景下，如何在了解养鱼水处理原理与过程的基础上，积极探究符合我国国情的特色养鱼水处理技术，已成为当前我国水产科技人员和渔业企业需要着重开展的关键工作。

1 循环水概述

循环水主要分为工业循环水和家用循环水，其主要目的均为节约用水，对工业循环水进行分析可知，其大都被应用于冷却水系统当中，故也称为循环冷却水。循环冷却水处理系统主要分为封闭式处理和敞开式处理系统两种，其中，封闭式处理系统中，冷却水用过后并不是立即排放掉，而是进行回收和再利用；敞开式循环水处理系统通过借助水冷却移走工艺介质或是有关换热装备散发的热量将小部分水蒸发，并在使大部分水冷却后得以循环利用。家用循环水主要集中在热水器循环水方面，循环泵、控制系统以及单向阀同热水器、热水回管组成等共同构成一套完整的热水循环系统，使热水器能够定时定点地工作或停止工作，满足家庭用水需求[1]。

2 养鱼水处理原理与水体处理过程

2.1 循环养鱼水中的物质分析

对包括养鱼水在内的全部水的处理进行分析可知，其均是对自然界中水体自净过程的模仿，水体自净，即天然水体受到污染后，未获得人工干预，而是通过水体本身的能力达到水体净化的目的。通常，水体自净的过程主要包括了沉降、稀释以及扩散等物化作用与生物降解过程。对于循环养鱼水而言，其污染物质大都来自鱼类的分泌物和排泄物，除此外，残留的饵料也是主要污染源之一，从整体来看，各污染源对养鱼水造成污染的元素主要为四种，分别为碳、氮、磷、硫，其中，C、P、S三种元素参与养鱼水中的物质循环而生成的各类产物在水中氧气充分的情况下并不会对鱼类产生较大影响，同时，其又在水中氮循环与微生物的作用下转化为对鱼类毒性较低或无毒无害的有关物质，因此，C、P、S并非养鱼水处理和检测的最终目标，故对于循环水养鱼而言，应着重对水体中的N元素含量进行检测和处理[2]。

2.2 氮参与循环水养鱼的危害

对于有机物而言，其几乎均含有氮元素或含氮物质，而在微生物作用下，N元素则会从最初的有机形态转变为无机形态，转而以与铵离子相结合的形式（）存在，当遇氧后，则被氧化生成和。上述三类物质中，尤以和对鱼类的毒性最大。当循环养鱼水中局部水域的和浓度较大时，水体中的鱼类则会逃离此片水域，从而在一定程度上降低局部生物密度并确保特定区域内生物链结构的合理性。然而，这对于高密度水产养殖与工厂化水产养殖而言，较为困难，即其很难确保密度大且数量多的鱼类均逃离污染水域，这就需要加强对水体自净脱氮过程的模仿，同时，辅之以相应的人工控制措施，将循环养鱼水水体中的和控制在合理范围内。

2.3 脱氮处理

对于循环养鱼水而言，其完整的脱氮过程为：“含氮有机物质→N→N→N→氮气”。通常，能够将含氮有机物质中的氮元素转化为氮气的微生物较多，故这一过程无需人为控制，而从铵离子中的氮元素到硝酸根离子中的氮元素的转化通常需要硝化细菌以及亚硝化细菌的作用。对上述两种细菌进行分析可知，其广泛存在于循环养鱼水当中，其中，单位（每升）水体中，硝化细菌最多可达2.0×106个，而亚硝化细菌最多可达2.5×106个。但需要说明的是，对于工厂化和高密度的循环水养鱼业而言，这一数量级是远远不够的，若以此数量级为依据进行脱氮处理，能够产生N的净化量通常为1g/m³/h，相应地，能够全部转化的铵离子中N的浓度为0.2mg/L。但以当前我国多数地区的水产养殖密度与投饲量来计算，若不对循环养鱼水施加人工处理，而仅依靠水中的微生物，浓度则会迅速达到1.0g/L以上，难以满足循环养鱼水的脱氮处理要求，久而久之，会使得水体中的N元素持续积累，对鱼类生存和生长产生危害。对循环养鱼水的完整脱氮过程进行分析可知，其中“→→”这一转化过程是需要消耗一定量的氧气的，相应地，水体的PH也会发生变化。因此，除了微生物的自净作用外，还应借助人工的滤床培养技术和相关微生物的聚集技术进一步促进循环养鱼水中N向的转化，并通过对水体的PH值和溶解氧进行调节，为最终氮气的转化提供便利条件[3]。

3 养鱼水处理与污水泳池水处理的差异及其处理模式分析

3.1 养鱼水处理与污水泳池水处理的差异

就现阶段而言，水处理主要包括了三种形式，分别为污水处理、泳池水处理以及养殖水处理，其中，污水处理和泳池水处理起步较早，且至今为止已形成了较为成熟的处理体系，但养殖水处理起步较晚，且当前无论是国内还是国外，在养殖水处理方面均参考的是污水处理以及泳池水处理的水处理模式，而此种方式的养殖水处理在国外发达国家已得到了较为广泛的应用，且对包括养鱼水在内的养殖水水质处理也均达到了相关规定与要求。然而，对于我国而言，在将此种模式的养殖水处理技术引入后，却因高额的设备造价与运行费用难以实现普及和推广，故结合我国自身的实际情况，积极研究出一种成本低、耗能小且处理效果好的循环养殖（鱼）水处理工艺则成为当前我国水产科技部门需要着重开展的关键工作。因此，有必要也必须了解三种水处理形式的异同，通过有针对性地对相关方法和手段予以取舍，提高循环养殖水的处理效果。

目前，养殖水处理同污水处理和泳池水处理间的差异主要表现在以下几方面：（1）相较于污水处理，养殖水处理过程中污物种类较少，主要以残饵、鱼类分泌物、排泄物和含有N元素的各类无机物为主（污水处理中的污物主要包括固体物质、有机合成物质、无机化合物以及有毒物质和高色度物质等）；且污物的变化量也相对较小，故水处理时，微生物生化过程所需的氧量也较低；

（2）处理目的不同，养殖水的处理目的是完成水体的循环再利用，而污水处理的目的则是将工农业等相关行业产生过程中产生的废水进行处理，从而将其转变为可排放的水，避免对环境造成污染。

（3）水质要求不同。与污水和泳池水处理相比，养殖水处理的标准以及水质范围较窄，相关要求更为详细。例如，在主要水质的处理指标方面，污水处理过程中，只对总固体、悬浮固体和总氮含量作出要求，而循环养殖水则对水体的PH、所有含氮无机物以及水质的清洁度和致病微生物的浓度均具有较高要求。

3.2 养鱼水处理模式分析

在了解养鱼水与污水和泳池水处理差异的基础上，对满足实际养鱼需求和我国特色的养鱼水处理模式进行分析。考虑到循环养鱼水中向和的转化，为了确保各含氮无机物的浓度被控制在合理范围内，可通过增加开放式滤地的体积，尽可能就地取材对养殖地区及其附近的相关材料予以选取，并通过一系列加工形成过滤材料，相关设备以并联方式为主，从而防止串联方式下，因某一设备停运或故障而导致整个处理系统无法正常运转。此外，考虑到我国渔业的实际发展情况和我国的整体经济水平，在养鱼水处理过程中，应尽量以低成本和低耗能的设备技术形成对养鱼水处理工作的支持，一方面，应针对地区渔业的生产需要对相关技术需求进行分析，另一方面，以因地制宜为原则，选用或研发广大渔业生产企业或个人能够承担的材料、设备和技术，并通过加强地区水质监督管理，为循环养鱼水的高效处理奠定良好基础。