关于循环水养殖系统水处理设备的应用技术研究

张力 高平原 马达

摘 要：水产养殖是我国重要的渔业生产形式，是人们利用符合养殖对象生长习性的水域环境，运用相应的养殖技术从事水生动植物生产的活动。水产养殖是我国人民餐桌上鱼虾蟹贝藻类食物的重要来源，能够有效避免过度捕捞带来的生态失衡问题。在水产养殖过程中，水质是十分重要的影响因素，水处理设备是保证循环水养殖系统的关键，本文主要针对循环水养殖系统水处理中应用的技术进行分析和探讨，希望可以进一步推动我国循环水养殖领域的发展，在发展养殖产业的同时降低对水环境的污染和破坏。

关键词：循环水;养殖系统;水处理设备;技术

引 言

循环水养殖系统是我国渔业养殖的重要发展产物，是一种节约空间、节约水资源、提高养殖密度的养殖方式，相较于传统开放水空间的养殖方式而言，循环水养殖系统能够为养殖对象提供更加适宜、清洁、安全的生长繁衍环境，有利于提高水产养殖的产量和质量。目前，循环水养殖系统中主要的水处理包括分离悬浮物、生物过滤、杀菌消毒、增氧等几个部分，本文主要针对这些方面的应用技术展开探讨。

一、悬浮物分离技术应用

悬浮物分离技术通常属于物理水处理技术，主要利用离心沉淀、滤网过滤、自然沉淀、气浮处理、膜处理等方式得以实现，分离的主要对象是循环水和细菌生成团、粪便、残饵等固体废弃物，为水生动植物创造清洁的生长繁衍空间。在水产养殖的主要空间中，排污的方式有三种，一种是表层溢流，主要针对养殖池表面的泡沫、油污，一种是底部排污，主要针对沉淀在底部的大型颗粒物，第三种是前两者的结合产物，目前已经在国内冷水、温水养殖领域中大量使用。溢流和抽排出的污水第一步处理就是物理分离：

（一）水力分离技术

水力分离技术是一种常见的离心沉淀处理技术，在离心力、重力的双重作用下加速大型颗粒物形成沉淀。这种分离技术的分离效果是自然沉淀技术的8～30倍，且设备结构简单、操作难度低、自动化程度高，在循环水养殖系统中有着广阔的应用前景。

（二）弧形筛技术

弧形筛是一种无动力、成本低的分离技术设备，该设备结构简单、使用和维护成本低，但存在自动化程度低、需要人工清洗的问题。弧形筛中筛缝与进水水流方向垂直，圆弧形的筛面可以有效实现固液分离，去除效率通常可稳定在80%左右。

二、生物过滤处理技术应用

生物过滤处理技术在循环水养殖系统中发挥着重要的作用，主要处理对象是粪便、残饵等有机物分解的产生物，比如氨氮。氨氮对水生动物的影响比较大，尤其对鱼类的毒性比较大，养殖鱼类的水体中通常要求氨氮含量不可高于1mg/L。生物过滤处理技术中处理氨氮的主要方式是借助硝化细菌，将氨氮转化为亚硝酸盐，降低水体中氨氮的总量。

（一）生物膜反应器

生物膜反应器，MBBR，是一种占地面积小、操作简单、抗冲击能力强、不易堵塞的生物处理器。生物膜反应器的关键在于填料，它们是生物膜附着的基础，是提高整个反应器处理效果、抗冲击能力的根本，其性能优劣直接关系到生物膜的稳定程度和处理效果好坏。

（二）浸没式生物滤池

浸没式生物滤池是一种水自下而上通过滤料的处理设备，滤料整体浸没在水体之中，滤料和生物膜都发挥着截留、过滤的效果，具有较高的处理效率和质量。由于浸没式生物滤池中，滤料和生物膜整体在水中，微生物生长所需的氧气量可能存在不足的现象，影响氨氮、硝态氮的处理效果，因此，使用浸没式生物滤池需要考虑供养的问题。浸沒式生物滤池对氨氮的转化率基本可控制在67%左右，对COD、BOD5等水质参数都有较为明显的处理效果。

三、杀菌消毒技术应用

循环水养殖系统中，鱼虾蟹贝藻类的养殖密度都有所提高，粪便、残饵等废弃物的产量也出现大幅度上升，为水体中的细菌、真菌、病毒的生长提供便利，对水产的健康造成了威胁。因此，循环水的杀菌消毒十分重要，是保证水生动植物健康生长的重要环节。常见的杀菌消毒技术包括紫外线消毒、臭氧消毒等，其中，紫外线消毒需要使用波长在200～280nm的紫外线，臭氧消毒的臭氧浓度需要达到0.43mg/L。

四、增氧技术应用

循环水养殖系统中，除正常养殖环节外的水处理环节也有对溶解氧的消耗情况，比如生物过滤处理环节中硝化细菌对氨氮的处理能力对溶解氧的要求是不低于2mg/L;再加上，养殖区域内水生动植物的数量增多，加大了对水体中溶解氧的需求。对于循环水养殖系统而言，增氧技术必不可少，是保证水生动植物正常生存、生长、繁衍的基础。通常情况下，鱼类对水体中溶解氧的要求是在5mg/L以上，虾类对溶解氧的要求是不低于3mg/L，具体溶解氧含量需要根据实际的养殖密度进行调整。

（一）纯氧增氧

纯氧增氧是一种直接利用纯氧提高养殖水体溶解氧的技术，主要增氧途径有液氧、氧气瓶、氧气发生器等。纯氧增氧通常借助过饱和状态来达到目的，即在高压环境中，使水体和氧气充分混合，达到高压条件下的饱和浓度，这样的水体释放到常压养殖水体中能够有效达到增氧的目的。过饱和状态增氧的氧气利用率可以达到90%，有效提高水产养殖的密度。纯氧增氧是一种能耗较高的增氧技术，但增氧效率十分优秀，目前我国正在研究一种低压纯氧混合装置，希望利用多次吸收来提高溶解氧的吸收率，提高氧气利用率。

（二）空气增氧

与纯氧增氧相对的是空气增氧，这是一种利用充气器直接从水下向水体增氧的技术，增氧的气泡体积越小，增氧的效率越高，但受到市场上设备的精度影响，增氧效率始终无法追上纯氧增氧。因此，空气增氧更适合密度相对较低的养殖生产。

结束语

循环水养殖系统水处理设备中应用了物理、生物、化学等多方面的技术，是一种多领域交叉的产物。对于水产养殖生产而言，保证水质清洁、营养物质适量、氧气充足是十分重要的三个方面，控制好这些因素基本可以为水生动植物提供一个比较优秀的生长繁衍空间，有利于稳定质量和提高产量。

参考文献

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[2] 宋红桥，管崇武. 循环水养殖系统中水处理设备的应用技术[J]. 安徽农学通报（上半月刊），2011，17（21）：112-115+117.