CN102351367A - 全封闭循环海水工厂化养殖水质调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种全封闭循环海水工厂化养殖水质调控方法，包括以下步骤：(1)海水水源经沉淀池净化、调节盐度和温度后向养殖池供水；(2)从养殖池排出的养殖废水经污水槽流入集水槽后，送入过滤装置进行机械过滤；(3)动力提水到高位进行砂滤；(4)生物处理，在生物滤池中进行，生物滤池内填充毛刷作生物载体；(5)利用紫外线灯照射杀菌消毒后返回养殖池循环使用。用本发明试养结果显示，处理后的水质三氮的去除率均超过70％，NO₃ ^--N去除率超过了80％；细菌指数下降85.05％，DO有一定的增加，pH略有增加。处理后各项水质指标达到渔业养殖用水标准，同时提高了养殖产量，节省了水能和电能。

Description

全封闭循环海水工厂化养殖水质调控方法

技术领域

本发明涉及一种工厂化养殖水质调控方法，属于水产养殖技术领域。

背景技术

全封闭循环海水工厂化养殖是在原有的工厂化养殖基础上，配备循环水净化设施、设备，采用物理、化学、生物等净化方式把养殖废水转变成可再利用的养殖用水，使用优质的人工配合饲料和管理技术进行的高度集约化养殖方式。现有养殖技术，采用开放式的流水或半流水养殖，水质处理简单，饵料主要以低质杂鱼、杂虾为主，渔业资源浪费严重，养殖成本高，极易受外部海洋环境制约，其排放的污水又会污染近岸水域，造成海水富营养化，破坏了海洋生态环境，严重影响了海洋生态环境的可持续发展。因此，研究全封闭循环海水技术，逐步淘汰开放式流水养殖方式，是海水工厂化养殖的必然趋势。研究全封闭循环海水工厂化养殖水质调控技术可提升海水养殖业整体发展，在稳定、健康发展的同时，对保护生态环境、实现资源节约型与环境友好型的现代养殖渔业与生态型养殖渔业的发展目标具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种全封闭循环海水工厂化养殖水质调控方法，以低成本、高效率处理养殖废水，达到养殖废水零排放，从而提高养殖效益，实现资源的节约，保护生态环境。

本发明的技术构思是这样的：从养殖池排出的养殖废水经污水槽流入集水槽后送入机械过滤、高位砂滤、生物滤池、紫外消毒器等设备对养殖废水进行循环处理。将传统的三次动力提水改成一次动力提水，不仅使处理后的养殖废水达到养殖渔业用水标准，同时还节省了电能和水能。采用全价配合饲料、控制循环水的速度，达到提高养殖产量的目的。

具体地，本发明的方法包括以下步骤：

(1)海水水源经沉淀池净化、调节盐度和温度后向养殖池供水；

(2)从养殖池排出的养殖废水经污水槽流入集水槽后，送入过滤装置进行机械过滤，使养殖废水固液分离，去除粒径60～200μm的颗粒物；

(3)动力提水到高位进行砂滤

养殖废水经过机械过滤后，用水泵将废水泵入高于滤池的砂滤塔中，砂滤塔内填充石英砂滤料，石英砂与过滤容器结合，截留水中悬浮物胶体等细微颗粒杂质，砂滤后由水位差将过滤后的水压入生物滤池中进行生物处理；

(4)生物处理

在生物滤池中进行，生物滤池内填充毛刷作生物载体，车间采取24h不间断循环，池水每6h全部循环更换一次；

(5)利用紫外线灯照射杀菌消毒后返回养殖池循环使用

养殖废水经生物滤池过滤后，经过紫外消毒灯直接照射杀菌消毒后，返回养殖池进行循环使用。

本发明的工作原理详述如下：本发明中，机械过滤是对养殖废水进行固液分离的主要手段，常用的过滤装置有弧形筛、旋转筛、振动筛、砂滤器、微滤机等。机械过滤主要用于滤除水中的残饵、粪便等大颗粒固体物质，通过机械过滤，在系统运转的开始就将养殖水体中的残饵、粪便等大颗粒固体物质去除掉，可大大减轻整套水处理系统的负荷，尤其可大大提高后面生物滤池等环节的处理效果。

本发明具体应用时，采用微滤机，在系统运转的过程中，一定要注意微滤机的密封性，及时检查微滤机的安全性。另外，要及时洗刷和检查，防止微滤机堵塞，影响水处理效果。

养殖废水经过微滤机过滤后，由水泵将废水泵入砂滤塔中，砂滤塔是本发明中首次尝试使用，砂滤塔内填充石英砂滤料，石英砂与过滤容器结合，用于截留水中悬浮物胶体等颗粒杂质，从而起到过滤作用，砂滤后通过水位差将过滤后的水压入生物滤池中，进行生物处理。

生物滤池是最常用来去除养殖排水中氨毒性的生物处理装置。生物处理的去除对象是有机物、氨氮和亚硝酸盐。包含于养殖水体中的溶解性有机物多为养殖对象代谢产物，生物降解性差，因此实际上生物过滤处理的主要任务是将氨氮和亚硝酸盐氧化成硝酸盐，消除它们对养殖生物的毒害作用。

本发明中，生物滤池每个大小为6m×3m×3m(长×宽×高)，内填毛刷作为生物载体。车间采取24h不间断循环，每6h循环更换一次，即每池水6h全部循环更换。

最后，利用紫外线灯照射杀菌，能有效地控制细菌数量的增加。紫外线对有害致病菌等有强烈的杀灭效果，而且它不像使用化学药物杀菌会对养殖生物产生毒害或是易产生二次污染。紫外线是太阳光谱中的一部分，在水中也不存在残留问题。在养殖期间，紫外线杀菌灯性能稳定，是比较好的水质改善方法。

紫外辐射(UV)广泛用于水产养殖系统中可破坏残留的臭氧和杀死病菌，且具有低成本和不产生任何毒性残留的优点。

养殖过程，应投喂无公害健康型全价配合水产饲料。

本发明取得的有益效果是：

采用本发明试养结果显示，经该方法处理后的水质三氮的去除率均超过70％，NO₃ ^--N去除率超过了80％；细菌指数下降85.05％，DO有一定的增加，pH略有增加。处理后各项水质指标达到渔业养殖用水标准。

使用本发明的方法处理的养殖用水养殖10个月后平均成活率达到93.9％以上，对照池成活率仅为56.6％，试验池平均养殖产量达到35.64Kg/m²，对照池仅为8.32Kg/m²。

由于本发明将原有的三次动力提水改成一次动力提水，在使净化后的水质达到渔业养殖用水水质标准和提高养殖产量的同时，节省了水能和电能。

附图说明

图1是本发明的养殖水循环示意图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明。

以河北省秦皇岛江鹏水产养殖科技开发有限公司采用本发明进行养殖废水的循环处理为例。养殖水循环详见图1。

本实施例应用的方法包括以下步骤：

(1)海水水源经沉淀池净化、调节盐度和温度后向养殖池供水；

水温控制在15-17℃，盐度28-30‰。

(2)从养殖池排出的养殖废水经污水槽流入集水槽后，送入过滤装置进行机械过滤，使养殖废水固液分离，去除粒径60～200μm的颗粒物；

本系统机械过滤采用的是微滤机。

(3)动力提水到高位进行砂滤

养殖废水经过机械过滤后，用水泵将废水泵入5.5m高砂滤塔中，砂滤塔内填充石英砂滤料，石英砂与过滤容器结合，用于截留水中悬浮物胶体等颗粒杂质，从而起到过滤作用，就像水经过砂石渗透到地下一样，将水中的那些悬浮的物阻拦下来，主要针对那些细微的悬浮物。采用该设备可以大大减少全封闭循环海水净化系统设备造价。砂滤后由水位差将过滤后的水压入生物滤池中进行生物处理；

(4)生物处理

在生物滤池中进行，滤池内填充毛刷作生物载体，毛刷市场有售，较常用。滤池共计6个，每个滤池大小为6m×3m×3m(长×宽×高)，车间采取24h不间断循环，每6h循环更换一次池水，6个生物滤池平行排列，每个生物滤池对应1000m²养殖池；

(5)利用紫外线灯照射杀菌消毒后返回养殖池循环使用

养殖废水经生物滤池过滤后，水流经过紫外消毒灯直接照射杀菌消毒后，返回养殖池进行循环使用。

系统运行的其它参数如下：

试验场地

养殖水泥池33个，其中试验池28个，对照池5个，每个水泥池大小为36m²。每池备气石16个，均匀分布。

放养模式

1-28#池放入5-7cm规格的大菱鲆7.00万尾，放养密度为70尾/m²，29-33#为对照池，放入5-7cm规格的大菱鲆5400尾，放养密度为30尾/m²，对照池不采用循环水养殖方式，采用传统养殖方式，每天换水两次(早、晚各一次)。

换水频率

1-28#池平均6h循环一次，对照池每天换水两次(早、晚各一次)。

水质理化指标

pH7.5-8.5，溶解氧6mg/L以上。

试验时间

2009年4月8日-2009年12月30日。

主要仪器设备

生化培养箱、UV-2100型紫外可见分光光度计、密理博纯水超纯水系统、LDZX高压灭菌器、PB-10pH计、TP-214电子分析天平、水下水温计、盐度计、显微镜、计数框等。

试剂及化验用水

定量用的化学试剂用优级纯，其他非定量用的一般试剂用分析纯；普通细菌培养基为2216E培养基；化验用水为去离子水。

水质检验方法

根据养殖用水标准，检测NO₃ ^--N、NO₂ ^--N、NH₃-N、PO₄ ^3--P、COD、DO、细菌指数和pH水质指标。采样方法、水质检测方法均按《海洋监测规范》的要求进行。

水质处理试验结果

表1 江鹏全封闭循环水工厂化养殖系统进出口水质和对照池水质检测数据

由表1可见，养殖废水经过循环设备处理后NO₃ ^--N(mg/L)、NO₂ ^--N(mg/L)、NH₃-N(mg/L)、PO₄ ^3--P(mg/L)、COD(mg/L)和细菌指数(个/μl)均有明显的降低，其中三氮的去除率均超过70％，NO₃ ^--N去除率超过了80％；细菌指数下降85.05％，DO有一定的增加，pH略有增加。处理后各项水质指标达到海水养殖用水标准。对照组的养殖废水各项指标均大幅度增加，尤其是三氮，明显高出养殖用水标准。

养殖效果

表2 试验池和对照池参数比较

由表2可以看出，试验池各项参数均高于对照池。试验池成活率达到93.9％，而对照池成活率仅为56.6％。

效益分析

江鹏公司试验池共计出鱼21643.98kg，对照池共计出鱼1498.17kg。

表3 试验池和对照池经济效益对比

由表3可以看出，试验期间试验池共计出鱼35923.98kg，平均单产为35.64kg/m²。试验期间对照池共计出鱼1498.17kg，平均单产为8.32kg/m²，小于循环水养殖单产。

Claims (1)

1.一种全封闭循环海水工厂化养殖水质调控方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)海水水源经沉淀池净化、调节盐度和温度后向养殖池供水；

(2)从养殖池排出的养殖废水经污水槽流入集水槽后，送入过滤装置进行机械过滤，使养殖废水固液分离，去除粒径60～200μm的颗粒物；

(3)动力提水到高位进行砂滤

养殖废水经过机械过滤后，用水泵将废水泵入高于滤池的砂滤塔中，砂滤塔内填充石英砂滤料，石英砂与过滤容器结合，截留水中悬浮物胶体等细微颗粒杂质，砂滤后由水位差将过滤后的水压入生物滤池中进行生物处理；

(4)生物处理

在生物滤池中进行，生物滤池内填充毛刷作生物载体，车间采取24h不间断循环，池水每6h全部循环更换一次；

(5)利用紫外线灯照射杀菌消毒后返回养殖池循环使用

养殖废水经生物滤池过滤后，经过紫外消毒灯直接照射杀菌消毒后，返回养殖池进行循环使用。

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