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循环水养殖系统基本上是一个省地、省水、高产的生产工具。其主要效益体现在可以减少用水量，提高养殖密度，减低受到外界影响感染病害的机率。与传统室外养殖法相比较，循环水养殖系统生产 1公斤鱼可节省约 30吨的水量，且养殖密度提升 35~ 50倍。本文以一种典型循环水养 殖系统为例,简单介绍循环水养殖系统的水处理 技术。 1 水处理工艺流程 循环水养殖系统的水处理工艺主要包括:物理过滤、生物处理、消毒杀菌、增氧等几部分组成。 图 1就是这一典型系统的工艺流程图。  本系统中水处理有两个循环,第一主循环是通过集水管将鱼池中的残饵和鱼的排泄物等沉淀到池底的污物连同废水一起送出，经过机械式过 滤，初步去除较大的悬浮固体物后，进入生物过滤系统(包括浸没式生物滤池和滴滤池)进行硝化 经过紫外线杀菌再流入溶氧锥，提高水中溶解氧含量后返回鱼池供生物使用；第二是有部分的废水进入脱氮槽，进行反硝化反应，以降低废水中的硝酸氮的含量，处理后的水回到水处理系统中。 2 物理过滤 物理过滤是循环水养殖水处理中的一个重要 环节，其主要目的是去除水中的悬浮固体物。水中细小的悬浮固体物会阻塞鱼鳃妨碍鱼的呼吸;；悬浮固体物腐败会消耗溶解氧，并产生氨氮；悬浮 固体物还会堵塞生物滤床，影响生物处理的效果。 目前在循环水养殖水处理中常见的物理过滤方式有沙滤系统、网袋式过滤系统、转鼓式过滤系统等。 ( 1)沙滤系统 沙滤系统是将养殖水通过由沙粒所构成的滤床，以滤除水中的鱼粪、残饵等沉降性固体物。过滤机理包含沙粒对固体物之筛 除、拦阻，污染颗粒之相互吸附、碰撞，大型固体物之重力沉淀等。在沙滤系统中，水的特性及砂粒粒径大小是影响过滤效果的重要因素。常见的型式有沙滤罐、虹吸滤池等。  (2)网袋式过滤系统 利用水泵将污染物抽入过滤袋中(图 2),网袋使用越久，过滤效果越佳，但过滤所需要的阻力越大，所以当污染物质贮存至一定量时，要使用手动或时间控制器使机械产生反冲洗作用，将污染物排除。本过滤系统使用需注意滤袋阻塞造成袋内水压太强引起接头处或滤袋破裂，而且在清洗后需清理滤袋、过滤系统 管线内所沉积的杂物、废水,以免发臭或引起病菌滋生。 (3)转鼓式过滤系统 转鼓式过滤机是利用滤布或不锈钢网拦阻水中的有机固体颗粒。以重力排水或水泵抽水的方式将循环水引入过滤系统，不停转动的轮鼓上铺有不锈钢的微细网以筛除悬浮固体(图 3)。当滤网阻塞，水位上升触动液位控制器时，会驱动圆筒滚动装置及高压冲水 水泵，直到滤网畅通为止。冲刷下来的固体，由收集管导入集污槽。为提升转鼓式过滤机的效率,，可将多口鱼池的循环水管路串联，使串联的鱼池 可以共享 1台过滤机。本系统对水中悬浮微粒的 去除率约 10%~ 30%。  A.过滤滚筒 B.喷嘴 C.污物托盘 1.来自渔池待处理之循环水 2.经过过滤设备处理后之循环水 3.过滤后 之杂质 目前，常见的转鼓式过滤机是由内而外过滤,，滤网承受张力，容易破损，而且过滤时会打碎悬浮固体的粒子，使微细颗粒的数量增加。据报道，有台湾的研究人员开发出由外而内过滤的转鼓式过滤机和创新的过滤模式。 3 生物处理 类型 一种是硝化系统，另一种是反硝化系统。硝化系统是利用好氧微生物将水中较复杂的有机物 分解成简单的二氧化碳、硝酸盐、甲烷及硫化氢等无机盐类，主要是去除氨氮。根据微生物生长的方式可分为悬浮式及固着式。在一般养殖循环水 处理系统中，微生物多使用固着式生长，较具代表 性的系统如各类生物滤池、生物滤塔及生物转盘等。反硝化系统是利用微生物在缺氧条件下,将 硝酸氮和亚硝酸氮还原转化为氮气。常见的系统 就是脱氮槽。 ( 1)生物转盘 转盘以每分钟 3转的速度旋转,并保持大约有 40%~ 50%的表面积浸泡在水里,其余部分则曝露在空气中。转盘的表面上长有一层生物膜， 生物膜包含具有净水功能的细菌及原生动物，圆盘缓慢转动时，水中的有机物则可被转盘表面上的微生物所分解,以达到去除氨氮的目的。 ( 2)浸没式生物滤池 浸没式生物滤池是利用一些塑料颗粒、碎石或珊瑚礁为滤材，让微生物在其周围形成一层生物膜，使循环水通过滤材时，水中的有机物经由滤 材上的微生物分解消化掉而达到水质净化目的的 方法。一般认为，滤材对于水中可溶性物质及悬 浮物之去除可有下列作用:滤材上附着之生物滤膜，能吸取水中有机物为营养，并代谢为二氧化 碳、硝酸盐等,而使水质净化。滤材的间隙可以 使悬浮物阻流、沉淀及凝集,进而达成净化水质。 浸没式生物滤池的滤层构造需考虑到滤材的性质 及滤层的厚度,一般采向上流式。 ( 3)滴滤池 滴滤池是把废水散布于滤床,滤床上的微生物利用废水中所含的氧气及有机物，将废水中的有机物分解，使得水得以净化再利用的方法。当 排放水散布在滤床时，微生物则利用空气中的氧气及排放水中的有机物质，在碎石表面形成生物膜。当排放水与生物膜接触时，这些微生物吸收有机物，放出二氧化碳、水及硝酸盐等，而使水中 的有机物大量去除。 滴滤池的构筑物一般采用混凝土池，滤床的底部铺有集水用得多孔板，其下面为斜率 1%~ 2%的混凝土池底，在多孔板上铺上 5~ 10 cm大 在循环水养殖中生物处理主要可以分为两种 小的碎石或塑料片，厚度约 1. 5~ 2. 0m,即可成滤床，在滤床的上方装设有旋转式或喷射式的散 水机，把水均匀地散布在滤床上，水经过滤床而沿着底部的斜度汇集到池中部而流出，将流出的水沉淀后，即得处理干净的水。 滴滤池是利用附着在滤材上生物膜中的微生物来分解水中的有机物,具有下列优点:对于水量负荷适应能力强。对于毒性物质冲击负荷 强。不必每日测定污泥量及溶氧，管理较活性污泥法容易。滤材上固定有较广泛的生物相，处理效果好且污泥产量少。 硝化细菌繁殖容易，可得较好的硝化效果。 ( 4)脱氮槽 在生物处理法处理氨氮时，一般只是采用好氧性的微生物将氨氮转化为硝酸盐。如此将导致循环水养殖系统中的硝酸氮累积，可能对养殖生物产生危害。为了解决这个问题，可增加脱硝处理设备。 脱氮槽是一个密封的容器，通过搅拌使得容器中微生物与废水充分接触，并向脱氮槽中添加有机碳源(传统上以甲醇作为碳源)。微生物在 缺氧的条件下，可以将硝酸氮和亚硝酸氮还原转化为氮气,排出系统，以达到脱氮的效果。 图 4就是一套将浸没式生物滤池、滴滤池、脱氮槽三者结合在一起的生物处理系统。  4 消毒和增氧技术 ( 1)消毒技术 消毒的作用是杀灭病原微生物(包括细菌病毒及原生动物胞囊等)或消除其治病作用。目前在循环水养殖系统中常见的方法有臭氧消毒和紫外线消毒。 有极强的氧化作用，对具有很强抵抗力的微生物的病毒、芽胞等均具有强大的杀伤力，其还有很强的溶入细胞壁的能力，从而破坏细菌集体链状结构，导致细菌死亡。但是在实践中使用臭氧要注 意，其在处理海水时，可能会与海水中的某些物质 作用产生对鱼虾有毒性的溴氧化物。另外，在育苗中臭氧的残留可能会影响苗种的生长。 紫外线的杀菌作用是紫外线对微生物细胞酶和原生质的影响，导致细胞的死亡。其杀菌效率与紫外灯的功率、悬浮物的浓度、微生物的数量和生理特征、水的光学密度或水的吸收特征有关。 在实践中水的透明度及水层的厚度对紫外线消毒 的效果有很大的影响。 ( 2)增氧技术 增氧方式从使用氧的来源可以分为空气增氧和纯氧增氧,从增氧是否在鱼池中进行可以分为池内增氧和池外增氧。目前我国大多数采用的是池内增氧、空气增氧，而在欧美则普遍采用池外增 氧、纯氧增氧。一般是使用溶氧锥使得水与纯氧能充分的接触，以提高纯氧的利用率。 5结语 循环水养殖系统的研究近些年有了很大的发 展，也引起了各界对该技术发展的关注。但是目前，循环水养殖依然没能大面积的推广，主要有两大障碍，一是投资成本和运转成本普遍偏高，二是对系统的运行要求较高的管理水平。这也给水产养殖工程人员提出了新的挑战，就是发展新方法、新技术，以利用消耗更少的资源(空间、时间、人 力、水、电、饲料等)，生产出更多的食物,并且对 环境的影响最小。 |
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