一种养殖海水过滤系统

■ 周胜锰 （广州金水动物保健品有限公司 ）

近年来养虾越来越难，除了高发的各种病害，饲料，气候等，水源污染是目前较大的问题所在，目前我国沿海海水均受化工废水、生活污水、养殖废水等问题干扰，海边海水能检测出氨氮和亚硝酸盐，水质问题导致养殖、种苗行业步履艰难，养殖和育苗成活率每况愈下。传统的简单沙滤已无法满足生产所需，常规水处理系统占地面积大，设备多（过滤沙缸，泡沫分馏器，臭氧发生器，紫外线消毒等），而超滤设备又价格昂贵，维护成本高，对于个体养殖户来说不符合实际，因此笔者设计一种养殖海水过滤系统，该系统材料易得，有利于水质预处理，提高养殖成功率。

1 改造使用过程

笔者养殖场在原有沙滤井过滤条件下，对沙滤塔进行改造，采取四种材料进行过滤，使用网袋包被。滤材有：80目网袋、粗沙、细沙、珊瑚石、木炭。

1.1 各滤材的作用

网袋：80目网袋，制成包状包装其他滤材，方便搬运、更换和清洗。粗沙、细沙：石英砂，可以过滤大颗粒悬浮物，浮游动物。价格低廉，选用淡水河沙。珊瑚石：稳定水质，可增加水体硬度，可提升南美白对虾成活率。木炭：疏松多孔结构，可以吸附水中的有机质，臭味，胶体，悬浮物，溶解物。活性炭效果更佳，但价格较贵，需要对应的设备单独使用，性价比低，因此选用烧制的木炭，吸附性能佳，价格低廉。

1.2 实操作工序

使用60cm×20cm的80目网袋分装粗沙200包、细沙600包、木炭200包、珊瑚石200包，在过滤塔从下到上依次铺设珊瑚层、木炭层、细沙层、粗沙层，二道池仅需铺设细沙层。铺设时包装之间紧密连接无间隙，铺设完成后开始抽取海水进行过滤（图1）。

图1 实过滤装置示意图（1.海水进水管；2.沙滤塔；3.粗沙层；4.细沙层；5.木炭层；6.珊瑚石层）

1.3 过滤流程

抽取的海水通过网袋、粗沙层、细沙层、木炭层、珊瑚层后流入二道池，再进入黑暗沉淀池，从黑暗沉淀池抽入蓄水池，使用甲醛、漂白粉等消毒、EDTA解毒后提供生产使用。

1.5 实际应用效果

经3～6月份标粗南美白对虾虾苗，室内养殖南美白对虾，4个月的使用数据，标粗成活率最高可达93.57%，室内养殖3个月可达15g，用水均正常，6月末过滤塔出现青苔，进行了反冲洗，更换石英砂并铺设遮阳网。

2 升级改造

因笔者养殖场生产无节幼体需要更好的水质要求，在水处理环节增加硅藻土过滤器。硅藻土的化学组成主要是二氧化硅，硅藻壳体为多孔构造，故亦称“天然分子筛”由于硅藻土的基本组成和特城构造使其具有密度、堆密度小，稳定性高，耐酸、耐热，吸附性、悬浮性、分散性好，这些性质都是作为助滤剂的依据。硅藻土用于水质过滤，可以滤除细微悬浮物、胶体物质、藻类、细菌病毒等。常用过滤饮用水，滤水清凉透明，无藻类沉着，可用于亲虾养殖、产卵孵化、育苗。

图2 过滤装置（1.缸体盖 2.连接带3.主缸体 4.回水中心管 5.多栅栏结构回水支流管 6.350目网 7.硅藻土填充 8.进水管 9.反冲开关 10.排污口11.出水口）

2.1 过滤流程

海水通过进水管道充满过滤缸四周，通过填充的300目的硅藻土进行过滤，再经350目的网袋进入多栅栏结构的回水支流管，进入回水中心管，通过出水管排出使用。硅藻土可有效吸收水体里的有机质，微小悬浮物（藻类、细菌、病毒等），胶状物，溶解物质等。

2.2 实际使用效果

外海水质浑浊，经过滤后目测清澈，镜检有机质极少（图3、4、5），检测亚硝酸盐当硅藻土吸附饱和后会出现吸附失效（图6），更换硅藻土后能完全吸附（图7）。各批室内自养成虾均能性腺成熟，交配成功，产卵成功，除首批卵因水质盐度低不发育外，后面批次均变态发育正常，从无节幼体至1cm最快18d，达到了进口一代苗的水平。证明该过滤系统处理后的海水可用于产卵孵化、育苗生产。

图3（整体水处理路线）

图4 过滤塔铺设施工

图8 硅藻土过滤缸过滤镜检

图9 更换滤材水质检测

图10 滤材失效水质检测

3 讨论

国内目前养殖海水过滤研究有沙滤、网滤等方法，于冬冬[1]等人研究的气提式砂滤器可有效去除氨氮、亚硝酸盐，该装置购置成本高，组装难度大，适合工厂化循环水养殖场使用,李德尚[2]等人研究的三级滤网200～220目滤除大部分桡足类的卵子，避免了生物携带病毒的可能性，本项目硅藻土过滤缸内采用了350目的滤网达到了同样的效果。胡贤德[3]等人在海水过滤系统使用了30cm厚度的活性炭，过滤海水后再用物理、化学、生物和药物等方法综合系统的处理。常伟，徐凤玲[4]认为活性炭可以去除水中有机物，但活性炭在使用上也有局限性，如处理的水量大且被吸附的杂质浓度高时不宜使用，因为活性炭吸附杂质时，吸附到一定程度达到饱和，需要进行再生处理，费用较大，所以本项目使用木炭替代活性炭，费用大大降低，同样到后期吸附达到饱和会失去过滤吸附氨氮、亚硝酸盐效果。

国外硅藻土过滤技术早在1915年已在饮用水、工业用水、游泳池水等过滤中应用，国内相关的研究有：吉林大学王泽民[5]在硅藻土助滤剂在水中过滤种的应用提到，国外70年代初已开始用硅藻土过滤技术除去地下水的铁、锰，在水箱铁锈水过滤实验效果也滤除了铁锈色和细菌。同济大学的李忆[6]将硅藻土过滤游泳池水的循环处理，实验结果表明：硅藻土过滤除菌除浊效果好，滤后水质量高，浊度接近零，水体清澈透明，胜过其他常用的水处理设备，且设备体积小，占地省，运行灵活，处理费用低。东南大学茆亮凯[7]认为硅藻土助滤剂可以有效除去固体颗粒及悬浮物，吸附胶体粒子、细菌病毒等常规污染，还能通过吸附、混凝等作用对有机物进行部分去除，适用于重金属、石油、工业废水等突发污染。害元素，起到促进液体滤清的作用。北京工业大学的张红[8]硅藻土过滤实验中验证硅藻土对污水有机物（苯酚类）28.97%的去除率，经过改性后可达52.84%。硅藻土对带有生活污染、工业废水污染、养殖废水污染的海淡水均有较好的效果，而且我国硅藻土资源丰富，滤材本身环保不污染环境，价格低廉，可用度高。

传统的水处理如消毒后沙缸过滤、臭氧发生器、蛋白分馏器等，以及陶氏超滤设备，效果虽好，但少则十几万，大则上百万预算。占地面积大，适用于大型繁育基地、苗种场、养殖场使用，不利于小规模种苗场、养殖场使用。而本文的过滤系统简单实用，针对小型苗场、养殖场单纯的沙滤水质有较好的提升。

本系统滤材采购成本材合计9,530元：网袋1,000个，共2,000元，沙子2吨，共700元，木炭600斤，共1080元，珊瑚石2,000斤，共2,000元，硅藻土1,000斤，共2,250元。硅藻土过滤缸由现成沙缸改造，折合500元。改装管道等配件约1,000元。

每年滤材损耗：网袋每年更换1半，1,000元，沙子更换1次700元，木炭更换1次1,080元，珊瑚石更换1次2,000元，硅藻土1年12次（6斤/次）162元。合计每年滤材更换成本4,942元。每年使用87,600t海水，过滤成本约0.056元/t。

本系统的缺点：硅藻土耗材更换比较频繁，过滤塔需要定期反冲清洗，否则容易藏污纳垢，但是反冲清洗和更换滤材劳动量大，设计为沙包堆叠是为了搬运方便。

实际应用价值：推荐小型养殖场可按照本系统设计思路，自行建造小型水泥过滤池，增加网滤、沙滤、木炭过滤这3种方式。小型苗场可以改造沙缸为硅藻土过滤缸，在传统沙滤的基础上，采用木炭、硅藻土作为养殖水过滤系统的滤材,提升了过滤性能，保障了养殖需求，又避免花高成本购买采用大型器械。（参考文献略）