養(yǎng)殖用水的處理方法

1、第八節(jié) 養(yǎng)殖用水的處理方法 養(yǎng)殖后的廢水，有機(jī)物含量高，其本身也是引起水域的二次污染的主要原因之一。 而采用小水體、高密度的飼養(yǎng)方式（如池塘養(yǎng)魚(yú)、工業(yè)化養(yǎng)魚(yú)等），其廢水中的有機(jī)物含量更高，但目前絕大部分都未經(jīng)處理直接排放，造成二次污染。 水產(chǎn)養(yǎng)殖首先是被污染，但也是二次污染的重要污染源。因此，養(yǎng)殖用水和養(yǎng)殖后的廢水必須處理，這是21世紀(jì)水產(chǎn)養(yǎng)殖發(fā)展的必由之路。1 設(shè)施漁業(yè)養(yǎng)殖裝備的核心是水處理設(shè)施。 水處理設(shè)施的優(yōu)劣往往是決定養(yǎng)殖效果和經(jīng)濟(jì)效益的關(guān)鍵。 但水處理設(shè)施成本高，養(yǎng)殖對(duì)象、養(yǎng)殖技術(shù)及營(yíng)銷如不適應(yīng)高效漁業(yè)要求，則往往虧本。 如北京小湯山工業(yè)化養(yǎng)鱘，設(shè)計(jì)院能力是： 80噸水，可生產(chǎn)50噸

2、鱘魚(yú)，但動(dòng)力設(shè)施需55千瓦。 此外，國(guó)外的養(yǎng)殖裝備均有專門化生產(chǎn)，成本低。而我國(guó)全靠12個(gè)單位生產(chǎn)。在材料、設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)化等方面差距很大。造成成本高。2 目前我國(guó)還未形成符合中國(guó)特點(diǎn)的裝體系和技術(shù)體系。而國(guó)外引進(jìn)的先進(jìn)養(yǎng)魚(yú)設(shè)備不符合我國(guó)國(guó)情，至今沒(méi)有一個(gè)單位能自負(fù)盈虧。 因此，要不要學(xué)？怎么學(xué)？ 回答是要學(xué)！但不能照搬！ 要學(xué)各生產(chǎn)環(huán)節(jié)的處理原理，消化吸收后，搞低成本的或簡(jiǎn)化的水處理設(shè)施。 要在養(yǎng)殖對(duì)象、技術(shù)體系上較大變革，以便與現(xiàn)代化水處理設(shè)施相配套。3一、養(yǎng)殖用水和廢水處理方法4二、養(yǎng)殖用水的物理處理 在養(yǎng)殖用水和廢水中往往含有較多的懸浮物（如糞便、殘餌等）或其它水生生物（如魚(yú)、蝦、浮游動(dòng)物

3、、水草等），為了凈化或保護(hù)后續(xù)水處理設(shè)施的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，降低其它設(shè)施的處理負(fù)荷，都要將這些懸浮或浮游有機(jī)物盡可能用簡(jiǎn)單的物理方法除去。物理方法主要是利用物理作用，其處理過(guò)程中不改變污染物的化學(xué)性質(zhì)。 養(yǎng)殖用水的物理處理方法包括：柵欄、篩網(wǎng)、沉淀、氣浮、過(guò)濾等。5 （一）柵欄 通常用在養(yǎng)魚(yú)水源進(jìn)水口，目的是為了防止水中個(gè)體較大的魚(yú)、蝦類、漂浮物和懸浮物進(jìn)入進(jìn)水口。否則，容易使水泵、管道堵塞或?qū)澈ι飵腽B(yǎng)魚(yú)水體。柵欄通常是用竹箔、網(wǎng)片組成，也有用金屬結(jié)構(gòu)的網(wǎng)格組成。 （二）篩網(wǎng) 篩網(wǎng)材料通常為尼龍篩絹。篩網(wǎng)可去除浮游動(dòng)物（小蝦、枝角類、橈足類等）和尺寸較小的有機(jī)物（如糞便、殘餌、及懸浮物等）。6

4、生產(chǎn)上，作為幼體孵化用水，往往在水源進(jìn)水口，在柵欄的內(nèi)側(cè)再安置篩網(wǎng)，以防小型浮游動(dòng)物進(jìn)入孵化容器中殘害幼體。為便于清除，往往將部分篩網(wǎng)做成漏斗形口袋狀。 在工業(yè)化養(yǎng)魚(yú)的水處理設(shè)施上，養(yǎng)殖廢水的循環(huán)使用，第一步就是用篩網(wǎng)將糞便、殘餌、懸浮物等有機(jī)物清除。為有利于清除，往往將篩網(wǎng)設(shè)計(jì)成轉(zhuǎn)鼓式、旋轉(zhuǎn)式、轉(zhuǎn)盤式。由于篩絹網(wǎng)在不停地旋轉(zhuǎn)，篩絹主要起攔集有機(jī)物的作用，篩絹孔隙不易變形，也不易損壞，而且也有利于篩絹的清洗和臟物的收集。7 （三）沉淀 1沉淀類型 沉淀是借助水中懸浮固體本身重力，使其與水分離。按沉淀物質(zhì)的性質(zhì)和濃度主要分為二種類型： （1）自由沉淀 水中懸浮固體物物質(zhì)的濃度不高，顆粒無(wú)凝聚性。

5、在沉淀過(guò)程中顆粒間不相互粘合，形狀和尺寸均不變，其沉降速度也不變，這種沉淀稱自由沉淀。 （2）絮凝沉淀 水中懸浮固體雖濃度不高，但固體顆粒有凝聚性能，在沉淀過(guò)程中顆粒能互相粘合，成為較大的絮凝體，且沉降速度在沉淀過(guò)程中逐漸增大，稱為絮凝沉淀。8 （1）平流式 沉淀池為一長(zhǎng)方形水池，磚混結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，造價(jià)低，適用于水量和溫度變化大的養(yǎng)殖用水。 （2）輻流式 沉淀池為一漏斗形圓形池，池中間進(jìn)水，由不同高度的進(jìn)水孔進(jìn)水。其排污管在沉淀池在漏斗最深處。 （3）豎流式 形狀同輻流式，但池水由池的中底部進(jìn)入。 （4）暗沉淀 在養(yǎng)殖上應(yīng)用得較多的是沉淀池上加蓋，以便使水中浮游藻類在黑暗中沉淀下來(lái)，這種方

6、法稱暗沉淀。通常需靜止沉淀48h后，方能澄清。9 （四）氣?。ǜ∵x） 沉淀法只能分離顆粒較大、自由沉降較快的固體污染物，對(duì)于顆粒較小、比重較輕（比重接近1）的固體則往往不能奏效。此時(shí)可借助氣浮法。氣浮法是靠通入空氣，以微小氣泡作為載體，使水中的懸浮物微粒粘附于氣泡上，借助氣泡的浮力帶動(dòng)上浮，從而使雜物與水分離。采用氣浮法可大大提高水中微粒上浮的速度。 例如微小的油珠，自由上浮速度僅1m/s左右，而粘附于氣泡后，其速度可以上升到1mm/s，上浮速度提高1千倍。 氣浮法的布?xì)夥绞接校荷淞鞑細(xì)狻U(kuò)散板布?xì)?、葉輪布?xì)狻⒓訅喝軞猓醇訅合聫?qiáng)制空氣溶解于水中，然后突然減壓，便產(chǎn)生眾多微小氣泡）等方法。10

7、 氣浮法的優(yōu)點(diǎn)是： 1氣浮設(shè)備的運(yùn)行能力比沉淀池高。一般只需1520分鐘，即可完成固液分離，其占地面積小，效率高。 2采用氣浮法可以消除污泥膨脹問(wèn)題。這對(duì)后續(xù)水處理裝置過(guò)濾曝氣池的正常運(yùn)轉(zhuǎn)十分有利。 3氣浮時(shí)向水中曝氣，增加了水中的溶解氧，同時(shí)又去除了水中的表面活性物質(zhì)及臭味，為后處理，特別是好氧性微生物的處理創(chuàng)造了良好條件。 4對(duì)低溫、低濁、含有藻類較多的水源，采用氣浮法比沉淀法可取得更好的凈化效果。11 氣浮法的缺點(diǎn)是： 1設(shè)備的電耗較大，每噸水需耗電0.02度0.04度。 2設(shè)備維修管理工作量增加，特別是釋放器或減壓閥容易被堵塞。 3氣水分離出的浮渣怕大風(fēng)、大雨襲擊，因此氣浮設(shè)施必須安置

8、在室內(nèi)。 4氣浮法只適用于去除水中疏水性固體物質(zhì)（即與水的潤(rùn)濕度較小，如油珠等），而對(duì)親水性固體微粒則需要加投浮選劑、混凝劑。12 （五）過(guò) 濾 過(guò)濾是養(yǎng)殖用水和廢水處理中比較經(jīng)濟(jì)有效的方法之一。它既可以作為養(yǎng)殖用水的預(yù)處理，也可作為養(yǎng)殖用水的最終處理，如工廠化育苗循環(huán)用水的處理等。 過(guò)濾是使水通過(guò)具有孔隙的粒狀濾層（如石英砂等），使微量殘留的懸浮物（如膠體絮狀物、藻類、細(xì)菌等）被截留，從而使水獲得澄清。 1過(guò)濾的工作原理 養(yǎng)殖用水中殘留的細(xì)小懸浮物質(zhì)，其粒徑一般比濾料間的孔隙小，為什么能被濾料截留？目前認(rèn)為濾料能使雜物與水分離，同時(shí)存在以下三種作用：13 機(jī)械篩濾作用： 將濾料看作篩子，粒徑

9、大于孔隙的首先被截留，于是孔隙度變小，后續(xù)的細(xì)粒徑懸浮顆粒則相繼地被截留。 沉淀作用： 將濾料看作類似層層疊起的多層沉淀池，利用其巨大的沉淀面積截留水中的微小顆粒。 接觸、絮凝作用： 將濾料看作接觸吸附介質(zhì)。當(dāng)水在濾料孔隙中曲折流動(dòng)時(shí)，使微粒雜質(zhì)與濾料顆粒有很多的接觸吸附機(jī)會(huì)。由于濾料顆粒表面對(duì)雜質(zhì)具粘著吸附作用，就能截留雜質(zhì)。雖然由于水流的沖刷，會(huì)使雜質(zhì)從濾料表層脫落，但脫落下來(lái)的雜質(zhì)又會(huì)被下層濾料所截留。14 2影響過(guò)濾水質(zhì)的主要因子 水產(chǎn)養(yǎng)殖對(duì)過(guò)濾水的要求是：水量大、濾速快、出水量大，水質(zhì)符合養(yǎng)殖標(biāo)準(zhǔn)。因此，養(yǎng)殖用水的過(guò)濾池都是快濾池類型。影響過(guò)濾水質(zhì)的主要因子有穿透深度、濾速、濾料種類

10、、粒徑與級(jí)配、濾層厚度、孔隙率、墊層等因子組成，此外，上述因子還與水源或廢水的本身的污染程度有關(guān)。 （1）穿透深度 當(dāng)養(yǎng)殖用水穿過(guò)濾層，自表層向下層過(guò)濾，至某一深度，其水質(zhì)已符合要求，該深度即為穿透深度。濾速越大，穿透深度越大，濾層中雜質(zhì)分布越均勻，下層濾料發(fā)揮的作用也越大。 （2）濾速 單位時(shí)間內(nèi)單位濾面上的過(guò)濾水量稱為濾速（m3/m2h）。對(duì)于養(yǎng)殖用水，過(guò)濾池的一般濾速為512 m3/m2h為宜。15 （3）濾料種類、粒徑與級(jí)配 濾料是完成過(guò)濾作用的基本介質(zhì)。良好的濾料應(yīng)滿足以下要求： 具有足夠的化學(xué)穩(wěn)定性 濾料不能溶于水，與水中的污染物質(zhì)不起化學(xué)反應(yīng)，不產(chǎn)生有害或有毒的新污染物。 具有足

11、夠的機(jī)械強(qiáng)度 機(jī)械強(qiáng)度不夠的濾料會(huì)在過(guò)濾池反沖洗時(shí)因?yàn)V料顆粒不斷碰撞和摩擦而生成粉末（如活性炭等），隨水流失，造成濾料損耗。而在過(guò)濾時(shí)又會(huì)聚積于濾料表層，堵塞濾料孔隙，增加水頭損失。而且濾速過(guò)大，也容易穿透濾層，惡化出水水質(zhì)。 濾料要有適當(dāng)?shù)募?jí)配和足夠的孔隙率 所謂級(jí)配就是各類濾料的粒徑范圍以及在此范圍內(nèi)各種粒徑數(shù)量的比例。16 所謂孔隙率是指濾料孔隙體積與整個(gè)濾層體積（包括孔隙體積與濾料體積）的比值。孔隙體積就是濾層的蓄水能力。濾料粒徑越大、顆粒越均勻，其孔隙率越大。在一定范圍內(nèi)，孔隙率大，水頭損失小，其濾層的含污能力大。17 上表中如果石英砂改為粒徑為0.5mm1mm的黃砂。 那么其過(guò)濾速

12、度變慢，出水水質(zhì)較好。但水頭損失大，水的穿透深度小，下層濾料就不容易發(fā)揮作用，而且黃砂濾料的孔隙容易堵塞，濾池的工作周期短。 上表中如果表層不用石英砂，全部改為煤渣。 那么其濾速加快，水頭損失少，出水量大，水的穿透深度深，下層濾料發(fā)揮作用也大，濾池工作周期長(zhǎng)。但出水水質(zhì)較差。 上表中如果將四種濾料混合在一起。 那么不同大小的顆粒就互相填充，類似“三合土”，濾料的孔隙率就大大減小，就不成為其濾層。因此濾料必須分層，必須有適當(dāng)?shù)募?jí)配和孔隙率。18 濾料層必須保持一定的厚度 濾料層的厚度與濾料的種類有關(guān)。粒徑較大的濾料，孔隙率大，其濾料層需厚一些。相反，粒徑較小的濾料，孔隙率小，則濾料層可薄一些，但

13、通常最低不能少于0.5m0.6m。 3濾料層的結(jié)構(gòu) （1）濾料層要求 含污能力大 在保證出水水質(zhì)達(dá)到養(yǎng)殖用水標(biāo)準(zhǔn)的前題下，當(dāng)過(guò)濾周期結(jié)束后，單位體積的濾料所截留的污染物數(shù)量高。 濾速快 水頭損失少，產(chǎn)水能力高。 有一定重力 在濾池反沖、清洗濾料時(shí)可防止濾料浮起。19 （2）級(jí)配按排 各類濾料的級(jí)配按排通常分為上細(xì)下粗和上粗下細(xì)兩種，各有利弊： 上細(xì)下粗 這種結(jié)構(gòu)，濾層穩(wěn)定，在反沖清洗時(shí)濾層不會(huì)打亂。濾料的孔隙上小下大，污染物多被截留于表層。但其穿透深度淺，底層濾料的過(guò)濾作用難以發(fā)揮，整個(gè)濾池的含污能力低，水頭損失大，過(guò)濾周期較短。 上粗下細(xì) 這種結(jié)構(gòu)，濾料的孔隙上大下小，其穿透深度深，整個(gè)濾池

14、含污能力高。但反沖清洗時(shí)，低層粒徑小的濾料容易漏到承托板下，使濾料層變薄，也容易將粒徑小的濾料充至表層。20 因此在生產(chǎn)上往往首先保持濾層穩(wěn)定，用不同的水流流向來(lái)提高其穿透深度。比如，同樣是上細(xì)下粗的級(jí)配，可通過(guò)先反濾、后正濾的方法，并通過(guò)增加濾池面積和個(gè)數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。 過(guò)濾池的總面積（F）可根據(jù)養(yǎng)殖用水需要的流量（Q）和濾速（V）確定。其計(jì)算公式為：F = Q/V 然后根據(jù)濾池面積決定濾池個(gè)數(shù)。通常濾池個(gè)數(shù)與濾池總面積之間的關(guān)系見(jiàn)下表。21 濾池個(gè)數(shù)與濾池面積之間的關(guān)系22 4承托層 為了在過(guò)濾時(shí)防止濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)以及在反沖時(shí)均勻布水，在濾料層和配水系統(tǒng)之間還應(yīng)安置承托層或稱墊層。承托層由承托

15、板和承托支柱組成。 承托板為鋼筋水泥板，上設(shè)若干小孔，安置在過(guò)濾池底層。這種結(jié)構(gòu)的過(guò)濾池其承托板以下的空間實(shí)際上是暗沉淀池，其安置平穩(wěn)，排污、沖洗極為方便，但造價(jià)較貴。也可采用多孔磚作承托層或者用大的鵝卵石作為墊層，但排污清洗不便。 23 （六）紫外線消毒法 紫外線消毒技術(shù)早在60年代就應(yīng)用于水處理。但由于耗電、透光強(qiáng)度、紫外線光管壽命和設(shè)施等原因，無(wú)法在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。近年來(lái)，紫外線水處理技術(shù)在國(guó)際上有了突破性進(jìn)展，解決了上述問(wèn)題，已成為大規(guī)模用于水消毒的最新一代技術(shù)。 新一代紫外線水消毒設(shè)施，具高效率、高強(qiáng)度、高壽命為特點(diǎn)，在我國(guó)特種水產(chǎn)育苗用水的處理方面已初見(jiàn)成效。24 紫外線消毒技術(shù)的

16、優(yōu)點(diǎn)： 1、破壞水體中各種細(xì)菌、病原體、寄生蟲(chóng)和藻類中的DNA的結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺滅微生物和藻類，水體消毒凈化的目的，滅菌率達(dá)99.99%。 2、不添加任何化學(xué)物質(zhì)，不產(chǎn)生或在水體中留下任何有害物質(zhì)。 3、操作簡(jiǎn)便，使用安全，運(yùn)作成本低。 4、消毒時(shí)間短（一般僅0.51秒），效果好。 5、燈管使用壽命長(zhǎng)，一般在12000小時(shí)以上。 25 福建省寧德地區(qū)海洋與水產(chǎn)局利用紫外線消毒養(yǎng)殖用水，與未安裝前相比,效果極為明顯： 1、經(jīng)紫外線處理之后的育苗用水，水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)預(yù)防水產(chǎn)苗種疾病有好的效果。 2、在育苗全過(guò)程未使用任何抗生素等藥物，不僅減少了藥物開(kāi)支，而且避免了因過(guò)度使用抗生素引起苗種的抗藥性，提高了

17、苗種的質(zhì)量。 3、由于水質(zhì)的改善，減少了疾病的發(fā)生，從而明顯地提高了育苗的成活率。 4、據(jù)福建省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站良種繁育中心介紹，使用紫外線水處理技術(shù)育苗，海水魚(yú)的成活率由多年來(lái)1520%上升至50%左右。 26 紫外線消毒設(shè)施的缺點(diǎn)： 1、 投資價(jià)格高。1套紫外線消毒裝置 每小時(shí)消毒水量80噸，功率650瓦，內(nèi)裝6支65瓦紫外線燈管，約需人民幣1012萬(wàn)元。 2、紫外線燈管12000小時(shí)后（連續(xù)用500天）需更換。27 三、養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理 養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理是利用化學(xué)作用，以除去水中的污染物。這時(shí)通常加以化學(xué)藥劑，促使污染物混凝、沉淀、氧化還原和絡(luò)合。養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理主要有經(jīng)下幾種：

18、（一）重金屬的去除 （二）硬水的軟化 （三）氧化還原法 （四）混凝法 （五）消毒法 （六）脫氮法28 （一）重金屬的去除 養(yǎng)殖用水中不能含有超量的重金屬存在。否則輕則引起養(yǎng)殖對(duì)象畸形，重則危及其生存。 養(yǎng)殖生產(chǎn)上采用EDTA鈉鹽（EDTA-Na2），其化學(xué)名稱為：乙二胺四乙酸二鈉。 它是EDTA與鈉離子的螯合物，產(chǎn)品為白色粉末狀結(jié)晶，易溶于熱水，其分子式為：C10H14O8N2Na22H2O。由于EDTA不能直接溶解于水，只能溶于濃度較高的氫氧化鈉、碳酸鈉及氨等堿性溶液中，因此通常都采用EDTA鈉鹽來(lái)代替。29 EDTA-Na2的作用原理是EDTA與鈉離子螯合的穩(wěn)定常數(shù)很低（見(jiàn)下表），一旦與水

19、中其它金屬離子，如汞、鉛、鋅、銅等相遇，鈉離子位置立刻會(huì)被其它重金屬離子所取代而形成新的穩(wěn)定的螯合物（如EDTA銅鹽等），從而大大降低了水體內(nèi)的重金屬離子濃度和對(duì)幼體的毒害作用。 通常根據(jù)水源中重金屬離子的多少，施用210ppm的EDTA-Na2。30 （二）硬水的軟化 硬水對(duì)養(yǎng)魚(yú)生產(chǎn)并無(wú)害處，但在溫室育苗中，硬水中含有大量鈣、鎂離子，它們加熱后則形成鈣鹽和鎂鹽沉淀，在鍋爐內(nèi)形成鍋垢，輕則降低鍋爐的導(dǎo)熱性，重則因受熱不勻?qū)е铃仩t爆炸。在加熱管道中，它們也會(huì)沉積下來(lái)，堵塞管道。 在沿海，硬水大多是碳酸鹽型（蘇打型）的水，它含有大量的HCO3-，加熱后，則形成碳酸鹽沉淀。現(xiàn)以鈣離子為代表，其化學(xué)方

20、程式為：Ca2+ + 2HCO3-= CaCO3+ CO2+ H2O31 在內(nèi)陸，硬水有不少屬于硫酸鹽型 （石膏型）的水，含有大量的SO42-，它們加熱后主生硫酸鹽沉淀。該沉淀物形成的鍋垢十分緊密，附著力很強(qiáng)，而且溫度越高，其溶解度越低。因此硫酸鹽形成的鍋垢比碳酸鹽更為嚴(yán)重。其化學(xué)方程式為：Ca2+ + SO42- = CaSO4 水的軟化方法有石灰蘇打法和陽(yáng)離子交替法。養(yǎng)殖生產(chǎn)上通常采用石灰蘇打法。即在硬水中加入熟石灰Ca（OH）2和蘇打（Na2CO3）。加入熟石灰的作用是清除水中的HCO3-使其轉(zhuǎn)為CO32-。即：Ca（HCO3）2 + Ca（OH）2 = 2CaCO3+ 2H2O32 必

21、須強(qiáng)調(diào)指出，熟石灰不能加過(guò)量，過(guò)量的Ca（OH）2反而會(huì)使水變得更硬。因此，上述方法應(yīng)事先測(cè)定水中的硬度，根據(jù)水的硬度，確定熟石灰合適的投加量。 水中加入Na2CO3 的作用是提供CO32-，使其與水中的鈣、鎂離子結(jié)合，將它們沉淀下來(lái)。即： Ca2+ + CO32- = CaCO3 ； Mg2+ + CO32- = MgCO3 硬水加入熟石灰和蘇打液攪拌沉淀，上清液則為軟水，過(guò)濾后即可用于鍋爐用水。33 （三）氧化還原法 水中的無(wú)機(jī)物和溶解有機(jī)物可通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為易于從水中分離的氣體或固體，從而達(dá)到處理要求。 在養(yǎng)殖生產(chǎn)上最常用的是空氣氧化法。該方法對(duì)消除因缺氧而產(chǎn)生的還

22、原態(tài)的有毒或有害物質(zhì)簡(jiǎn)單有效。 比如池塘淤泥中的有機(jī)物在缺氧環(huán)境下（在微生物的作用下）產(chǎn)生大量H2S、NH3等有毒物質(zhì)，采用水質(zhì)改良機(jī)械（翻動(dòng)淤泥或?qū)⑵湮霰┞对诳諝庵校┗蚋沙仄貢?，使H2S氧化成SO42-、NH3氧化為NO2-、并進(jìn)一步氧化為NO3-。它們不僅無(wú)毒，而且是植物良好的營(yíng)養(yǎng)。34 又如不少地區(qū)采用地下水作為養(yǎng)殖用水，地下水的溶氧均很低，特別是深井水，其溶氧幾乎等于零。而某些地區(qū)土壤的含鐵量較高，在缺氧狀水中的鐵以還原態(tài)形式（Fe2+）存在，二價(jià)鐵乃水溶性，因此剛從深井中抽出的水無(wú)雜質(zhì)、無(wú)色透明。但它們一旦遇到空氣中的氧氣，水中的Fe2+ 即氧化為Fe3+，F(xiàn)e3+則為固態(tài)物質(zhì)，水

23、即呈Fe3+則現(xiàn)鐵銹色。為此，可將深井水先用增氧機(jī)曝氧、增氧，利用空氣中的氧氣，一方面向水中增氧以供養(yǎng)殖用水本身需要，另一方面，使水中Fe2+氧化為Fe3+，同時(shí)Fe3+則與水中的OH2形成呈絮狀沉淀的Fe（OH）3而加以除去。其化學(xué)方程式為：4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8HCO3- = 4Fe（OH）3+ 8CO235 （四）混 凝 法 水中的懸浮物質(zhì)大多可通過(guò)自然沉淀法去除，而膠體顆粒 （大小為1m0.1m）則不能依靠自然沉淀法去除，在這種情況下可投加無(wú)機(jī)或有機(jī)混凝劑，促使膠體凝聚成大顆粒而自然沉淀。使用混凝技術(shù)，其BOD5的去除率可達(dá)30%60%，懸浮物和濁度的去除率可提高3

24、0%95% 。 1作用原理 混凝按原理包括二種方式： 一是凝聚，二是絮凝。 （1）凝 聚 天然水中粘土膠粒帶負(fù)電荷，另入帶正電荷的混凝劑（如鋁鹽），使膠體的電位降低并接近于等電狀態(tài)，此時(shí)膠體的靜止排斥力消失，使膠粒失去穩(wěn)定性而互相聚集在一起稱為凝聚。36 （2）絮凝 投放的三價(jià)鐵鹽或鋁鹽以及高分子混凝劑經(jīng)水解和縮聚反應(yīng)，生成線狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物。這種高分子聚合物可被膠體顆粒吸附，它又可與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附，這樣聚合物就起了架橋作用。本來(lái)是微小顆粒，由于混凝劑的架橋作用，使水中懸浮的小顆粒相互結(jié)合，形成一個(gè)非常松散的三維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀物，該網(wǎng)狀物即稱為絮凝體（俗稱礬花）。其個(gè)體大，很容易通

25、過(guò)過(guò)濾和沉淀法加以除去。37 2混凝劑種類 （1）鋁鹽 如明礬Al2（SO4）3K2SO424H2O、硫酸鋁Al2（SO4）318H2O等，屬無(wú)機(jī)混凝劑。應(yīng)用的適溫范圍為2040，pH=48，pH=47時(shí)去除有機(jī)物效率高，而當(dāng)pH=57.8時(shí)清除懸浮物較好。 上述二類混凝劑的優(yōu)點(diǎn)是：凝聚作用快，腐蝕性小，使用方便，衛(wèi)生條件好。 其缺點(diǎn)是：混凝劑呈酸性往往需加堿性助凝劑，其作用溫度要求在2040，低溫環(huán)境效果差，而且除色效果也差。38 為克服上述缺點(diǎn)，目前生產(chǎn)上推廣一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑，工業(yè)上稱堿式氯化鋁（BAC），化學(xué)上稱聚三氯化鋁（PAC），俗稱聚合鋁或堿式鋁。其優(yōu)點(diǎn)是： 用量少，僅為硫酸鋁

26、用量1/21/4； 反應(yīng)迅速，水溫低時(shí)也能很好反應(yīng)； 絮體沉淀快，容易過(guò)濾；其pH的適宜范圍為59，最佳pH為66.8； 加藥后，pH降低值小，一般不必加堿性助凝劑，可以單獨(dú)使用； 其腐蝕性小，具除濁度、除色度、除重金屬、除藻類、除細(xì)菌、病毒等功能。 因此，PAC已成為當(dāng)前主要的無(wú)機(jī)混凝劑。39 （2）鐵鹽 主要有三氯化鐵（FeCl36H2O）和硫酸亞鐵（FeSO46H2O）等。其中以三氯化鐵最為常用。 優(yōu)點(diǎn)是：純度高，渣量少，易溶解，產(chǎn)生的絮凝體大，沉降快，脫色效果好，而且不受水溫影響，pH=611均可。對(duì)于pH較高、水溫較低的海水，用三氯化鐵作為混凝劑效果往往比硫酸鋁好。 缺點(diǎn)是：在溶解時(shí)

27、會(huì)產(chǎn)生一定量的氯化氫氣體，會(huì)剌激人的鼻粘膜（溶解時(shí)人應(yīng)帶口罩），高濃度情況下對(duì)金屬有一定的腐蝕性（溶解的容器應(yīng)為塑料桶）。40 （3）聚丙烯酰胺（PAM） 屬有機(jī)合成高分子混凝劑。目前市售產(chǎn)品分陽(yáng)離子型和陰離子型兩種，均呈白色粉劑。 對(duì)于含泥量較多的養(yǎng)殖用水，應(yīng)當(dāng)用陽(yáng)離子型還是陰離子型？ 使用時(shí)將該混凝劑溶于水中，全池潑灑。 PAM對(duì)于高濁度水、低濁度水、廢水、污泥蛻水均有明顯效果。但價(jià)格較貴。 必須強(qiáng)調(diào)指出，聚丙烯酰胺是由丙烯酰胺聚合而成，其中還有少量未聚合的單體，這種單體是的有毒的。因此其投加量必須適當(dāng)限制。如用作飲用水，PAM最大投加量為1mg/L。41 （五）消 毒 法 1、氯化物消毒

28、 氯化物消毒劑有漂白粉、漂粉精、二氯異氰尿酸鈉、二氯異氰尿酸、三氯異氰尿酸、二氧化氯等。 （1）作用原理 氯化物消毒劑水解均產(chǎn)生次氯酸（HOCl），次氯酸放出原子態(tài)氧，其氧化能力比氯高10倍。比如漂白粉，當(dāng)水中無(wú)氨氮存在的情況下，水中加入漂白粉后，即產(chǎn)生如下反應(yīng)： Cl CaOCl2+H2O = HOCl+Ca HOCl= H + Cl + O OH42 養(yǎng)殖用水中往往含一定數(shù)量的氨（特別是育苗廢水）。水中加入漂白粉后，其水解產(chǎn)生的次氯酸即會(huì)與氨作用生成氯胺，氯胺也有消毒作用。 氯胺的結(jié)構(gòu)視水的pH值和NH3的含量而定，并產(chǎn)生如下反應(yīng)： NH3 + HOCl = H2O + NH2Cl （一氯

29、胺）NH3 + 2HOCl = 2H2O + NHCl2 （二氯胺）NH3 + 3HOCl = 3H2O + NCl3 （三氯胺） 水中的HOCl與OCl-中所含的氯總量稱為游離性氯，而氯胺所含的總量稱為化合性氯。43 當(dāng)水的pH在58.5之間時(shí)，NH2Cl與NHCl2同時(shí)存在。 當(dāng)pH值較低時(shí)，NHCl2的殺菌能力比NH2Cl強(qiáng)，因此pH值稍低些有利于消毒作用。 NCl3要在pH值低于4.4時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，一般養(yǎng)殖水源中不大可能形成。 （2）有效氯含量及使用方法 氯化物的氧化能力可用有效氯來(lái)表示，其含義是氯化物所含的Cl中可起氧化作用的比例。 44 2二氧化氯消毒 二氧化氯（ClO2）在常溫下為

30、淡黃色氣體。在室溫30mmHg壓力下，它能溶解于水中2.9g/L，制成無(wú)色、無(wú)味、無(wú)臭、不揮發(fā)的穩(wěn)定性液體。這種液體在-595具有良好的穩(wěn)定性。 二氧化氯是一種廣譜殺菌消毒劑和水質(zhì)凈化劑。它有活性自由基。具高度的氧化能力，可使微生物蛋白質(zhì)中的氨基酸氧化分解，從而使微生物死亡?？蓺缂?xì)菌、病毒、芽孢、原生動(dòng)物和藻類。生產(chǎn)上往往用作池塘水體、魚(yú)體消毒，如市售的強(qiáng)力殺菌消毒劑等。45 特點(diǎn)是： 二氧化氯只起氧化作用，不起氯化作用。 二氧化氯不與氨作用。 在pH為610的范圍內(nèi)的殺菌效率幾乎不受pH變化的影響。 消毒能力高于氯化物僅次于臭氧，但與臭氧比較，它的優(yōu)點(diǎn)在于它仍有剩余消毒效果。 二氧化氯還有

31、很強(qiáng)的除酚能力。 作為消毒劑其用量通常為5mg/L10mg/L。使用前先將原液10份與檸檬酸或白醋1份充分混和并加蓋于暗處活化3min5min后，再全池潑灑。46 注意事項(xiàng)： 原液應(yīng)保存在通風(fēng)、陰涼、避光處。 盛裝和稀釋的容器應(yīng)采用塑料、玻璃或陶瓷制品，忌用金屬類。 原液不得入口。 不可與其它消毒劑混用。 因其水溶液能被光分解，故戶外消毒時(shí)不宜在陽(yáng)光下進(jìn)行。 其殺菌效果隨溫度的降低而減弱。47 3臭 氧 臭氧（O3）是O2的三價(jià)同素異構(gòu)體，在常溫下是一種不穩(wěn)定的淡藍(lán)色氣體，有特殊的剌激味，故顧名思義稱為臭氧。 （1）臭氧的特點(diǎn) 臭氧在水中的氧化能力高于氯化物。其滅菌速度比氯化物快300倍600

32、倍。 臭氧在水中分解的中間產(chǎn)物羥基（OH-）具有很強(qiáng)的氧化性，不僅有很強(qiáng)的殺菌消毒能力，而且還可以分解一般氧化劑難以破壞的有機(jī)物，如可對(duì)水中污染物：氨、硫化氫、氰化物等進(jìn)行降解。 48 臭氧的沸點(diǎn)為-11，故對(duì)臭氧可進(jìn)行低溫液化。在標(biāo)準(zhǔn)壓力和溫度（STP）下，其水中的溶解度比氧氣大13倍。在蒸餾水中，水溫20時(shí)其半衰期為20min，但在有雜質(zhì)的水中臭氧即迅速分解。故經(jīng)臭氧處理后的水，就含有飽和的溶解氧。 臭氧在水中極易分解，故處理后，水中沒(méi)有殘留量，可隨即使用。 臭氧具毒性。 49 （2）臭氧在養(yǎng)殖上的應(yīng)用 由于臭氧具上述特點(diǎn)，它既可迅速及時(shí)地殺滅水中的病原微生物，又可以降低氨氮，增加溶氧；而

33、且省去像用氯化物處理后要去除余氯的麻煩，可隨即應(yīng)用。因此在養(yǎng)殖上可用于工廠化育苗的循環(huán)水處理、大型水族館的循環(huán)水消毒等。50 （3）臭氧處理養(yǎng)殖用水的優(yōu)點(diǎn)： 臭氧氧化能力強(qiáng)。即使在低濃度的條件下也能在短期內(nèi)迅速反應(yīng)，處理后的水幾乎不含顏色和臭味。 臭氧是一種高效殺菌劑。在低于氯的劑量下，對(duì)任何病菌都有強(qiáng)烈的殺菌能力，而且作用迅速可靠。 臭氧的氧化產(chǎn)物往往是無(wú)毒或生物可降解的物質(zhì)。不象用氯化物消毒后，產(chǎn)有一定毒性的氯氨和余氯。 臭氧氧化后，不生成污泥，可減少有機(jī)物的沉積。 處理設(shè)備占地面積小，易于控制并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。51 （4）臭氧處理養(yǎng)殖用水的技術(shù)關(guān)鍵與問(wèn)題 臭氧是有毒的，對(duì)人體有害。通常臭氧由

34、臭氧發(fā)生器生成，生產(chǎn)出的臭氧必須在密封的反應(yīng)室內(nèi)，與水充分混合，防止臭氧因混合時(shí)間短而逸出。 必須確定臭氧的最佳使用量和接觸時(shí)間。不同的水質(zhì)，其有機(jī)物含量不同。不同的用水要求，消毒的標(biāo)準(zhǔn)也不同。比如游泳池水的消毒，其最佳用量為1mg/L1.7mg/L，接觸時(shí)間為1min2min；飲用水消毒殺菌，臭氧的最佳用量為1mg/L4mg/L，接觸時(shí)間為10min12min。各類水產(chǎn)養(yǎng)殖用水的水質(zhì)不同，因此，應(yīng)用時(shí)必須先進(jìn)行試驗(yàn)，確定最佳用量和接觸時(shí)間。 用臭氧發(fā)生器的電耗較大，處理成本較高。 52（六）脫 氮 法 在工業(yè)化育苗和養(yǎng)殖過(guò)程中，水中氨氮過(guò)高是水質(zhì)惡化的主要原因。常用的化學(xué)脫氮，有二種方法：

35、1折點(diǎn)氯化法 （1）原 理 折點(diǎn)加氯法系通過(guò)投加足量的漂白粉至水中，使NH3氧化成氮?dú)狻Ｔ撨^(guò)程是在前述漂白粉遇水生成次氯酸（HOCl），次氯酸與NH3分別生成一氯胺（NH2Cl）與二氯胺（NHCl2）后，再與次氯酸反應(yīng)，最生成氮?dú)?。該過(guò)程可用以下其反應(yīng)表達(dá)： 53 其反應(yīng)過(guò)程可用圖表示。 圖中第一區(qū)中，主要反應(yīng)是形成一氯胺。 NH3 + HOCl = H2O + NH2Cl （一氯胺） 由游離的氨轉(zhuǎn)為化合態(tài)的氯胺。 NH3N 數(shù)量沒(méi)有下降。一氯胺的峰值出現(xiàn)在加投漂白粉的（以Cl2計(jì)算）與初始NH3分子當(dāng)量比為1：1，重量比為5：1時(shí)。54 第二區(qū)中氧化結(jié)果生成二氯胺并使氨氧化，它既減少了余氯，

36、又減少了總銨。 NH3 + 2HOCl = 2H2O + NHCl2 （二氯胺） NH2Cl + NHCl2 + HOCl = NO + 4HCl 2NH2Cl + HOCl = N2+ 3HCl +H2O NH3N 與余氯數(shù)量明顯下降。 當(dāng)氨達(dá)到最低值時(shí)，即余氯達(dá)折點(diǎn)接近于零時(shí)，Cl2與NH3折點(diǎn)上的分子當(dāng)量比為1.5：1，重量比為7.6：1。55 在折點(diǎn)后，即到達(dá)第三區(qū)，游離氯（余氯）又開(kāi)始上升，其消毒能力最強(qiáng)。56 當(dāng)養(yǎng)殖用水需要消毒，并要維持一段消毒時(shí)間，則投加漂白粉等氯化物的數(shù)量（以Cl2計(jì)算）應(yīng)超過(guò)余氯的折點(diǎn)值以上。 通常地面水經(jīng)沉淀、混凝過(guò)濾處理后或一些清潔的地面水，加氯量為1m

37、g/L1.5mg/L，相當(dāng)于加漂白粉2.06mg/L3.09mg/L； 而對(duì)未經(jīng)過(guò)濾的地面水，加氯量為1.5mg/L2.5mg/L，相當(dāng)于漂白粉3.1mg/L5.1mg/L。 57 當(dāng)養(yǎng)殖用水需要脫氮時(shí)，其目的是使水中的總銨降至最低點(diǎn)，而且不產(chǎn)生余氯。 因此，其投加漂白粉等氯化物的數(shù)量（以Cl2計(jì)算）應(yīng)達(dá)到或接近余氯的折點(diǎn)值。 具體的加氯量應(yīng)根據(jù)水中的COD及氨氮含量，用漂白粉（或其它含氯消毒劑）進(jìn)行試驗(yàn)，求算出余氯的折點(diǎn)。58 2吹脫法 (1)原理 水中總銨包括NH3與NH4+，它們有含量分別受水溫和pH兩個(gè)因素的制約處在動(dòng)態(tài)平衡，其中受pH的影響最大。當(dāng)水溫20時(shí)，pH=11.5，水中的總

38、銨則全部以NH3形式存在。 根據(jù)這一原理，只需用堿性藥物將水中的pH提高到10.511.5，水中的總銨幾乎全部以分子氨的形式存在，然后提供足夠數(shù)量的氣體，使氨從水中逸出、吹脫，然后再用酸性藥物來(lái)中和，調(diào)節(jié)至原來(lái)的pH值即可。59 （2）方法 在生產(chǎn)上往往對(duì)含氨量高的養(yǎng)殖廢水（如工廠化養(yǎng)鱉溫室廢熱水）進(jìn)行脫氨后再利用。先將養(yǎng)殖廢水排入脫氨池（水泥池）內(nèi)，用生石灰（也可以用苛性堿）將廢水的pH調(diào)節(jié)至10.5以上。 由此同時(shí)，運(yùn)轉(zhuǎn)葉輪式增氧機(jī)，通過(guò)增氧機(jī)的曝氣作用，可吹脫水中大部分分子氨。通常增氧機(jī)的負(fù)荷為每100m2/kw，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)間為9h16h。 然后用鹽酸（稀釋后用）將水的pH調(diào)回原值。此法廢水

39、中加入生石灰，對(duì)水也具消毒作用。60四、養(yǎng)殖用水的生物處理 （一）生物處理的原理 自然界存在大量以有機(jī)物為食物的微生物。它們具有將有機(jī)物氧化分解成無(wú)機(jī)物的巨大能力。養(yǎng)殖用水和廢水的生物處理就是利用微生物的這種能力來(lái)處理水中的有機(jī)物。因此必須為微生物在水中創(chuàng)造一個(gè)良好的生活環(huán)境，使微生物在這個(gè)環(huán)境中將水中有機(jī)污染物氧化分解，從而使水得以凈化。 微生物的種類繁多，其中以細(xì)菌降解有機(jī)物的能力為最強(qiáng)。細(xì)菌又分好氧菌、厭氧菌與兼氧菌。根據(jù)不同的細(xì)菌種類，可分為好氧生物處理與厭氧生物處理二種。61 1好氧生物處理 借助好氧菌與兼氧菌在有氧的條件下氧化分解有機(jī)物的方法稱為好氧生物處理。為此，必須為它們創(chuàng)造以

40、下生活條件： 必須向水中提供充足的溶解氧，以保證好氧細(xì)菌氧化有機(jī)物的需要。 必須保證水中有足夠的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，才能培養(yǎng)出大量的有益細(xì)菌，達(dá)到降解有機(jī)物的預(yù)期效果。 在生物處理完畢后，出水時(shí)要除去細(xì)菌。由于細(xì)菌是膠體具有凝聚性能，此時(shí)絮凝成較大的絮凝體，可借助二次沉淀池加以去除。62 2厭氧生物處理 在無(wú)溶解氧的條件下借助厭氧菌使有機(jī)物分解的水方法即稱厭氧生物處理。需要強(qiáng)調(diào)指出的是厭氧細(xì)菌對(duì)有機(jī)物的降解并不是不需要氧氣，而是不需要游離態(tài)的氧氣。厭氧細(xì)菌可利用有機(jī)物中結(jié)合態(tài)的氧。有機(jī)物的厭氧分解過(guò)程可分成以下兩個(gè)階段進(jìn)行： （1）酸性發(fā)酵階段 水中復(fù)雜有機(jī)物在產(chǎn)酸細(xì)菌的作用下分解成較簡(jiǎn)單的有機(jī)物，如有

41、機(jī)酸、醇類以及CO2、NH3、H2S等。由于有機(jī)酸的積累使水的pH值下降，有機(jī)物的厭氧分解則在酸性條件下進(jìn)行。 （2）堿性發(fā)酵階段 酸性發(fā)酵階段后，由于產(chǎn)生的NH3對(duì)有機(jī)物的中和作用，水中的pH值又上升，甲烷菌開(kāi)始活動(dòng)，把第一階段的分解產(chǎn)物有機(jī)酸和醇類分解成甲烷和CO2。隨著有機(jī)酸的迅速分解，pH值上升較快，所以此種厭氧分解的第二階段是在堿性條件下進(jìn)行的。63 3二種生物處理的特點(diǎn) （1）好氧生物處理 采用好氧生物進(jìn)行水處理，其有機(jī)物分解快，需時(shí)短，有機(jī)物分解較徹底，分解過(guò)程中不產(chǎn)生有臭味物質(zhì)。出水口的水質(zhì)好。但它需要提供大量氧氣。通常對(duì)有機(jī)物濃度低的水，如養(yǎng)殖用水和廢水的處理均采用此法。 （

42、2）厭氧生物處理 采用厭氧生物進(jìn)行水處理，其有機(jī)物分解緩慢，需時(shí)長(zhǎng)，有機(jī)物分解不徹底，分解過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生有臭味物質(zhì)，如NH3、H2S等。但它不需要氧氣，而且可獲得沼氣甲烷。通常對(duì)高濃度的污水（如制革廠污水、印染廠污水、人畜糞尿等）采用此法。64 關(guān)于生物處理法，按處理?xiàng)l件和處理設(shè)施不同，可區(qū)分如下： 水體自凈氧化塘、天然水體。 天然條件 好氧生物 土壤自凈污水灌溉。 處 理 生物膜法包括生物濾池、生物 人工條件 轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化。 活性污泥法曝氣池。 天然水體、池塘底泥分解。 天然條件 厭氧生物 高溫堆肥、漚肥。 處 理 消化池、雙層沉淀池。 人工條件 化糞池。65 4影響生物學(xué)處理的幾個(gè)主要

43、因子 （1）溫 度 （2）溶 氧 （3）pH 值 （4）營(yíng)養(yǎng)物質(zhì) （5）有毒物質(zhì) 自 學(xué)66（二）生物膜法（生物過(guò)濾法） 生物膜法是通過(guò)生長(zhǎng)在填料（或?yàn)V料）表面的生物膜來(lái)處理廢水。生物膜就是填料表層長(zhǎng)滿各種微生物的粘膜，依靠粘膜上大量微生物攝取廢水中的有機(jī)污染物作為營(yíng)養(yǎng)，從而使廢水得到凈化。處理的機(jī)理見(jiàn)下圖： 67 在生物膜外附著一層薄薄的水層，稱附著水層。附著水流動(dòng)很慢，其中有機(jī)物大多已被生物膜中的微生物攝取，其濃度要比流動(dòng)水層中的有機(jī)物濃度低得多。因此，廢水在濾料表面流動(dòng)時(shí)，有機(jī)物就會(huì)從流動(dòng)水層中轉(zhuǎn)移到附著水層中，進(jìn)一步被生物膜所攝取。由此同時(shí)空氣中的氧氣也將通過(guò)水層而進(jìn)入生物膜。生物膜上

44、的微生物在有充足氧的條件下對(duì)有機(jī)物進(jìn)行分解，將其轉(zhuǎn)為無(wú)機(jī)鹽和二氧化碳，二氧化碳沿著相反方向從生物膜經(jīng)過(guò)水層排到空氣中。 68 從開(kāi)始進(jìn)水到生物膜成熟要經(jīng)歷潛伏期和生長(zhǎng)期兩個(gè)階段。 當(dāng)水溫20，而且有機(jī)物含量適當(dāng)時(shí)，濾床的掛膜只需一周時(shí)間，但達(dá)到完全成熟悉約需20d30d時(shí)間。 下圖是濾床內(nèi)生物膜的成長(zhǎng)過(guò)程中三態(tài)氮的變化過(guò)程。 該圖表明，在運(yùn)轉(zhuǎn)初期，氨化微生物首先生長(zhǎng)繁殖，有機(jī)氮通過(guò)氨化作用轉(zhuǎn)化成NH3-N，因此，出水口的總氨氮反而比處理前高。但數(shù)天后，由于硝化細(xì)菌的不斷繁殖，使NH3-N逐步氧化為NO2-N，然后進(jìn)一步氧化為NO3-N，致使總氨氮逐步下降，而NO2-N和NO3-N則迅速上升。6

45、9 濾床運(yùn)轉(zhuǎn)一段時(shí)間后，廢水通過(guò)的生物膜后，總氨氮迅速下降，NO3-N明顯上升，但往往NO2-N舉高不下，此時(shí)濾床還不能稱作成熟。因?yàn)榧词沟蛣┝康腘O2-N也會(huì)對(duì)生物的生長(zhǎng)甚至生存產(chǎn)生很大影響。因此只有當(dāng)出水中的水中NO2-N開(kāi)始下降，才能稱為濾床成熟了。故NO2-N下降是濾床成熟的主要標(biāo)標(biāo)志。此時(shí)微生物代謝旺盛，水的凈化能力強(qiáng)，出水水質(zhì)良好。70 當(dāng)生物膜成熟后，微生物繼續(xù)增殖，使生物膜不斷增厚，特別是廢水中有機(jī)物較多時(shí)，空氣中的氧將很快地被表層生物膜所消耗，靠近濾料的一層生物膜因得不到充足的氧氣而使厭氧微生物生長(zhǎng)起來(lái)，并產(chǎn)生有機(jī)酸、甲烷及硫化氫等厭氧分解產(chǎn)物，致使濾料帶有臭味將大大影響出水

46、水質(zhì)。 71 當(dāng)生物膜過(guò)厚時(shí)，由于代謝產(chǎn)物過(guò)多，好氧生物膜與厭氧生物膜之間就失去平衡，致使好氧性生物膜的生態(tài)系統(tǒng)遭到破壞，生物膜則呈現(xiàn)老化脫落，有機(jī)物降解效果就差。故生物膜不宜太厚或太薄，一般以0.5mm1.5mm為佳。 在廢水處理過(guò)程中，生物膜經(jīng)歷著不斷生長(zhǎng)、不斷剝落更新的演變過(guò)程。72 生物膜法主要有以下幾種類型： 1生物濾池 生物濾池就是在池內(nèi)設(shè)置填料（或?yàn)V料），經(jīng)充氧曝氣后的廢水以一定流速不斷地通過(guò)填料，使填料上長(zhǎng)滿生物膜，以降解廢水中的有機(jī)污染物。 73 生物濾池的濾料早先與物理過(guò)濾的濾料相同，但一旦生物膜老化脫落后，其濾縫很容易堵塞，給沖洗帶來(lái)了困難。故目前生物濾池實(shí)際上大多均用填

47、料代替。常用的填料有粒徑3cm5cm的煤渣和石礫（以多微孔的煤渣最佳，其表面積大，掛膜能力強(qiáng)）。近年來(lái)塑料工業(yè)發(fā)達(dá)后，已大量使用聚乙烯、聚酰胺材料制造的波形板式、蜂窩式、生物球式的填料。其特點(diǎn)是質(zhì)輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕，大小一致，其表面積達(dá)100m2/m3200m2/m3。74 生物濾池法有以下優(yōu)缺點(diǎn)： 優(yōu) 點(diǎn)： 水流較通暢，過(guò)濾前后水頭差小，水中溶氧供應(yīng)充足，適于好氧性微生物的生長(zhǎng)和繁殖。 填料上布滿微生物，其生物量大。據(jù)測(cè)定，1m3的填料表面的活性生物量達(dá)125g，故其降解有機(jī)物的能力強(qiáng)。BOD5負(fù)荷為0.1kg/m3d0.3kg/ m3d，最高達(dá)0.5kg/m3d1.5kg/m3d 。 脫氮

48、、除磷效果明顯。 沉淀污泥少，易于管理，不散發(fā)臭氣。 75 缺 點(diǎn)： 占地面積較大。 為防止老化的生物膜脫落后堵塞濾縫，污染環(huán)境，填料在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中需經(jīng)常反沖、及時(shí)排污。76 特 點(diǎn)： 1、采用氣提法提水(具有一定壓力的氣泡在上浮過(guò)程中體積膨脹，帶出一定數(shù)量的水)，耗電省，處理1噸水平均耗電10 W。 2、廢水充氣、曝氣后，進(jìn)入過(guò)濾室。為生物凈化創(chuàng)造了良好條件。 3、為園錐形排污設(shè)施，排污好，進(jìn)入過(guò)濾層的布水均勻，反沖方便。 4、過(guò)濾池面積與養(yǎng)魚(yú)池面積= 1：1。過(guò)濾效果較好。有效載魚(yú)量達(dá)70kg/m3。 5、具增氧室，進(jìn)水均露裸在表層，其溶氧接近飽和。 77 2生物轉(zhuǎn)盤 生物轉(zhuǎn)盤（見(jiàn)圖）由塑料

49、盤片或小格組成圓形滾筒，代替固定的濾料或填料。盤格上掛有生物膜。其微生物的生長(zhǎng)及降解有機(jī)物的機(jī)理同生物濾池。轉(zhuǎn)盤一半浸入廢物水中，一半露在空中。當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，盤面依次通過(guò)廢水并使空氣中的氧氣溶入水中，并使生物膜中的微生物吸收和降解水中的有機(jī)物。78 生物轉(zhuǎn)盤的優(yōu)點(diǎn)： 轉(zhuǎn)盤本身可向水中增氧（近年來(lái)，轉(zhuǎn)盤內(nèi)增添了曝氣管，增氧效果更佳），故水中溶氧充足。生物膜絕大部分為好氧性微生物，很少形成厭氧層。 有機(jī)物的負(fù)荷高，通常，盤片上BOD5負(fù)荷高達(dá)10g/m220g/m2。 占地面積小。 生物轉(zhuǎn)盤的缺點(diǎn)： 造價(jià)較高。 技術(shù)要求較高，如不符合要求，則處理效果差。 需要另加動(dòng)力以驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)盤，其運(yùn)轉(zhuǎn)成本較高。79

50、（三）活性污泥法 活性污泥是由多種菌體、原生動(dòng)物和懸浮狀膠體混合組成的一種菌膠團(tuán)。實(shí)際上它是一種絮凝狀細(xì)菌體的總稱。它能對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行吸附、分解、吸收、降解或沉淀等作用。 一般能除去BOD5的95%、懸浮物95%、細(xì)菌98%、總氮25%55%、總磷10%30%、重金屬30%70%。 但該法工藝流程較復(fù)雜，設(shè)備投資大，通常處理高濃度的污水，且有大量污泥需分離，故養(yǎng)殖上不采用。80 （四）微生物凈化劑 目前利用某些微生物將水體或底質(zhì)沉淀物中的有機(jī)物、氨氮、亞硝態(tài)氮分解吸收，轉(zhuǎn)化為有益或無(wú)害物質(zhì)，而達(dá)到水質(zhì)（底質(zhì)）環(huán)境改良、凈化的目的。這種微生物凈化劑具有安全、可靠和高效率的特點(diǎn)。目前這一類微

51、生物種類很多，通稱有益細(xì)菌（Effective Microbes，簡(jiǎn)稱“EM”菌）。常用的有光合細(xì)菌、“?？砂l(fā)”（Aqua-fine）、東江菌（玉壘菌）、蠟狀芽孢桿菌（SOD菌）、硝化細(xì)菌等。81 消費(fèi)者水產(chǎn)苗種是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的核心，其數(shù)量多，投餌量大，產(chǎn)生大量的排泄物和殘餌； 分解者微生物的數(shù)量和種類少，經(jīng)常處于超負(fù)荷狀態(tài)，大量的有機(jī)污染物無(wú)法及時(shí)分解，造成水質(zhì)惡化，使池底產(chǎn)生大量氧債； 生產(chǎn)者藻類數(shù)量少，無(wú)法充分利用有機(jī)污染物的降解產(chǎn)生的營(yíng)養(yǎng)鹽類，導(dǎo)致NH3N和 N02-N等有害物質(zhì)積累，對(duì)養(yǎng)殖生物產(chǎn)生危害。 因此，這種片面強(qiáng)調(diào)消費(fèi)者，忽視分解者和生產(chǎn)者的生態(tài)系統(tǒng)是極為不平衡的。其物質(zhì)循環(huán)

52、途徑存在兩處“瓶頸”。82 因此，改善育苗池的水環(huán)境，必須從打破傳統(tǒng)育苗工藝的生態(tài)系統(tǒng)存在的“瓶頸效應(yīng)”。 只有改善育苗池的水環(huán)境，水中和池底溶氧高，有益微生物生長(zhǎng)繁殖迅速，有機(jī)物分解快，營(yíng)養(yǎng)鹽類的利用率高，N02-N 和NH3N和就不易大量積累，池水中有害細(xì)菌就不易滋生。由于水質(zhì)好，幼體新陳代謝快，對(duì)不良環(huán)境的抵抗力強(qiáng)，也不易患病。這才是從根本上解決育苗池病害的有效途徑。83 在使用這些有益菌時(shí)，應(yīng)注意以下事項(xiàng)： 嚴(yán)禁將它們與抗生素或消毒劑同時(shí)使用。 為使水體中保持一定的濃度，最好在封閉式循環(huán)水體中應(yīng)用?；蚴┯煤?天內(nèi)不換水或減少其換水量。 為盡早形成生物膜，必須縮短潛伏期，故應(yīng)提早使用。

53、液體保存的有益細(xì)菌，其本身培養(yǎng)液中所含氨氮較高，也應(yīng)提前使用。84 1光合細(xì)菌（PSB） 光合細(xì)菌種類較多，在分類學(xué)上包括4個(gè)科，即紅螺菌科（Rhodospirillaleae）、著色菌科（Chromatiaceae）、綠色菌科（Cholorobiacae）和曲綠菌科（Chloroflexaceae）。常用的為紅螺菌科的細(xì)菌。 （1）作用 光合細(xì)菌的共同特點(diǎn)是：它的生長(zhǎng)對(duì)溶氧是嫌性的，但必須要有光。利用光能將有機(jī)物作為氫的供體，固定CO2或低脂類有機(jī)物作為碳源而生長(zhǎng)發(fā)育，其生長(zhǎng)過(guò)程不產(chǎn)生氧氣。 光合細(xì)菌有以下作用：85 降解水中有機(jī)物和總氨氮，消除它們對(duì)養(yǎng)殖水體的危害，凈化水質(zhì) 如：河蟹育苗池

54、使用光合細(xì)菌后，水中泡沫量明顯下降，加菌3d后，育苗池透明度提高20cm以上，總氨開(kāi)始明顯下降。 抑制有害細(xì)菌生長(zhǎng)，防止疾病發(fā)生 光合細(xì)菌大量繁殖，其繁殖時(shí)在水中釋放大量抗病性酵素，可抑制病原微生物的生長(zhǎng)繁殖，減少病害的發(fā)生。 86 作為幼體的優(yōu)質(zhì)餌料 光合細(xì)菌的粗蛋白含量在50%以上，本身含有豐富的氨基酸、維生素B12、維生素H、類胡蘿卜素、輔酶等，它不僅是極好的飼料添加劑，而且對(duì)于濾食性的蝦蟹幼體則可直接濾食。尤其是其體內(nèi)含有活性物質(zhì)，能促進(jìn)動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育。在甲殼類則可促進(jìn)幼體蛻皮，加速變態(tài)。據(jù)河蟹育苗池試驗(yàn)（王 武1998），從一期蚤狀幼體逐期變態(tài)為大眼幼體，使用光合細(xì)菌后，其所需時(shí)間要比

55、對(duì)照池縮短1.5d2d。 87 （2）用法 光合細(xì)菌的效價(jià)（細(xì)菌含量）應(yīng)為3109/ml活菌。使用時(shí)可潑灑于水體。用量視不同養(yǎng)殖對(duì)象而定。其中：育苗池，首次使用使全池呈10mg/L的濃度，5天后用10mg/L的濃度，以后每隔5天使全池呈2mg/L的濃度。養(yǎng)鰻池，首次使用使全池呈15mg/L的濃度，3天后用7mg/L的濃度，以后每隔710天使全池呈2mg/L的濃度。魚(yú)池，首次使用使全池呈15mg/L的濃度，以后每隔15天使全池呈2mg/L的濃度。 光合細(xì)菌的缺點(diǎn)：（1）動(dòng)輸不便； （2）貨架期太短，一般僅15天。88 2東江菌（玉壘菌） 東江菌是以放線菌為主體的由許多有益細(xì)菌組成的復(fù)合菌。由日本

56、學(xué)者東江信之研制成功，具降解水底沉積的有機(jī)物、脫氨、除臭等功能，是良好的底質(zhì)改良劑。該菌在我國(guó)稱玉壘菌，市售為固體菌曲。89 （1）作 用 降解池底有機(jī)物，減少池底有機(jī)物的沉積。 可使水中的NH3N氧化為NO2N和NO3N。 可使水中的腐殖質(zhì)進(jìn)一步分解，并形成新的細(xì)胞物質(zhì)，有利于系統(tǒng)內(nèi)生物膜的生長(zhǎng)，從而加速有機(jī)物的礦化作用。在河蟹育苗池試用后（王 武，1998），其池底礦化作用好，沉淀物呈灰黃色，無(wú)黑臭，無(wú)氧債。 在繁殖生長(zhǎng)過(guò)程中會(huì)釋放大量天然抗生素，它們具有很強(qiáng)的殺滅致病菌的效果，從而減少疾病的發(fā)生。 90 （2）用 法 通常采用黃砂作為吸附放線菌的基質(zhì)。黃砂必須過(guò)篩，沖洗或日曬消毒。先將菌

57、曲用水浸泡，以激活其孢子。加水量以浸沒(méi)菌曲為度。浸泡6h8h后，將其倒入過(guò)濾袋中，擠出菌液（最好采用脫水機(jī)）。將干黃砂放入擠出的菌液中，黃砂的數(shù)量以吸收完菌液為度。放置（敝光）24h后，讓放線菌菌絲體附著在黃砂上。然后將黃砂均勻?yàn)⒉加诔氐?。通常?0m2用菌曲1kg，加水3kg4kg。剩余的菌渣再按上述操作，重復(fù)一次。 91 3“?？砂l(fā)”（AquaFine） “ ?？砂l(fā)”是由美國(guó)生產(chǎn)的一種微生物制劑（也是EM菌的一種）。80年代以前用于美國(guó)航天，90年代開(kāi)始轉(zhuǎn)為民用?！昂？砂l(fā)”已在美國(guó)養(yǎng)殖水域廣泛使用。 目前許多國(guó)家的EM菌多由美國(guó)引進(jìn)，我國(guó)臺(tái)灣省的工廠化養(yǎng)殖，絕大多數(shù)就用美國(guó)的菌種。 它是由

58、放線菌、蠟狀芽孢桿菌等眾多有益細(xì)菌組成的復(fù)合菌。為淺棕黃色粉沫狀細(xì)顆粒，含3107/g以上的活菌。pH為6.87.2。92 （1）作用與特點(diǎn) 使用面廣，海水、淡水、咸淡水都可以使用。 既能降解水中有機(jī)物，又能降水底有機(jī)物。 降氨能力強(qiáng)，亞硝態(tài)氮下降速度快。 總氨態(tài)的日平均去除率達(dá)90%左右,亞硝態(tài)氮的最大去除率達(dá)66.1% 。降氨氮時(shí)間短，僅需34天；濾床成熟時(shí)間為14d（水溫2527）。凈化水質(zhì)效果明顯。93 微生物菌群數(shù)量穩(wěn)定，并可抑制有害微生物生長(zhǎng)。 在試驗(yàn)過(guò)程中，一般在8.810610ml。育苗水體施用“?？砂l(fā)”后，有益微生物大量繁殖后，它們能分泌體外抗生素，這些抗生素能抑制有害微生物

59、的生長(zhǎng)。因此，施用“海可發(fā)”濾床成熟后，水體中的弧菌數(shù)量明顯減少，從而減少疾病的發(fā)生。94 運(yùn)輸、保存方便，使用簡(jiǎn)單。 在30以下的環(huán)境下，不打開(kāi)原包裝，其微生物的活性和有效性可維持3年。使用時(shí)，不必像固體菌曲培養(yǎng)需微生物與培養(yǎng)基煩瑣的分離手續(xù)。 對(duì)養(yǎng)殖對(duì)象不僅無(wú)害，而且能促進(jìn)生長(zhǎng)。 在養(yǎng)魚(yú)槽中飼養(yǎng)同樣大小、相同密度的羅非魚(yú)魚(yú)種，在17天內(nèi)，體重增長(zhǎng)了2.4倍，比不加菌水槽的魚(yú)重一倍以上；體長(zhǎng)增長(zhǎng)了35%,比不加菌水槽的魚(yú)長(zhǎng)30%。而且日常觀察也表明魚(yú)類活動(dòng)正常，攝食旺盛，搶食兇。95 （2）使用方法 “海可發(fā)”使用十分簡(jiǎn)單，只需計(jì)算好水的體積，每噸水用1克“?？砂l(fā)”（使水呈百萬(wàn)分之一的濃度，

60、即1ppm）。將該微生物制劑稱重后，放入塑料桶中，加入20倍的潔凈水，再加入5毫升“水大4號(hào)”培養(yǎng)液，（也可用熟豆?jié){代替，濃度為水體的3%）充氣24小時(shí)（或定期攪拌68次），以激活微生物孢子，形成乳白色的懸濁液，然后再將該懸濁液全池潑灑。57天再用同樣方法強(qiáng)化一次。補(bǔ)加“?？砂l(fā)”的劑量相同。96 （3）效 果 在美國(guó)已廣泛應(yīng)用于小水體（水泥池、池塘、水族館）的水質(zhì)凈化，并對(duì)較大的水體進(jìn)行凈化試驗(yàn)，均取得良好效果。如位于美國(guó)佛羅里達(dá)蘇格羅夫基旅游勝地有一個(gè)182畝（30英畝）的咸水湖，由于附近的一個(gè)化糞池的處理系統(tǒng)發(fā)生故障，使大量污物從地下水滲入湖中，造成綠藻和紅藻迅速繁殖，湖水變渾濁，并有異味