CN1245151A - 一种改善水产养殖池水质的微生物处理系统 - Google Patents

Abstract

本发明是改善养殖池水质的微生物处理系统,它由养殖池、水泵、鼓风机或气泵、曝气装置、填料、生物过滤塔通过管道相互连接构成,曝气装置装于过滤塔底部、填料装置于过滤塔中部,核心装置为生物过滤塔,用煤渣作填料,并在填料上驯化培养混合菌挂膜。其驯化培养方法包括光合细菌、好氧菌的富集培养方法及其混合菌挂膜的驯化培养方法。本发明能对养殖水进行生物处理、降解有机物、去除氨氮、亚硝酸盐等有害物,能节约水资源、改善养殖水水质和水体环境。

Description

一种改善水产养殖池水质的微生物处理系统

本发明是一种改善水产养殖池水质的微生物处理系统，属水产养殖水质处理技术。

目前，池塘水产养殖的水质调控主要依靠水体的自净能力，以及适度的换水和机械增氧。但由于水资源的有机污染、富营养化现象加剧，以及高密度养殖投饵施肥造成的池塘自身污染日益严重，仅依靠传统的水质调控方法往往难以保持良好的水产养殖生态环境。将水处理工程方法应用于改善养殖池水质，是改善高密度水产养殖生态环境的有效途径。但现有的水处理技术，包括过滤、电解、絮凝沉淀、CLO₂消毒、等，侧重于去除水中悬浮物或杀灭水中致病微生物，这些方法不能有效的去除水中有机物、以及氨氮、亚硝酸盐等有害物质，不能有效的保持水中合理的微生物区系。

本发明的目的就是为了克服和解决现有池塘养殖的水质调控主要依靠水体自净、适度换水、机械增养及现有其它水处理技术，而无法解决水质有机污染、富营养化现象加剧、池塘自身污染日益严重、难于保持良好的水产养殖生态环境以及无法去除水中有机物、氨氮、亚硝酸盐等有害物质，不能有效保持水中合理的微生物区系等的缺点和问题，研究发明一种能有效除去除水中有机物、氨氮、亚硝酸盐等有害物质、提高溶解氧、能大量繁殖有益的光合细菌、能改善和保持水产养殖生态环境的改善水产养殖池水质的微生物处理系统。

本发明是通过下述技术方案来实现的：改善水产养殖池水质的微生物处理系统的结构组成示意图如图1所示，它由养殖池1、水泵2、鼓风机或气泵3、曝气装置4、填料5、生物过滤塔6共同连接构成，其相互位置及连接关系为：养殖池1通过管道与水泵2相连接，水泵2再通过管道与生物过滤塔6的下部相连通，曝气装置4装置于生物过滤塔6的底部，鼓风机或气泵3通过管道与曝气装置4相连通，填料5装填于生物过滤塔6的中部，生物过滤塔6的上部通过管道与养殖池1相连通；其核心装置为生物过滤塔6，采用淘洗以后的粒径为2～3cm的颗粒均匀的煤渣作为填料5，并应用人工富集培养的光合细菌和好氧菌的混合菌株作为挂膜菌株，采用在填料5上驯化培养混合菌挂膜的方法形成生物膜；其驯化培养混合菌挂膜的方法包括三步骤：

(1)光合细菌的富集培养方法：①光合细菌培养基配方为(单位为重量百分比％)：

氯化胺NH₄Cl             0.1～0.15

醋酸钠CH₃COONa          0.20～0.40

氯化镁MgCl₂             0.005～0.02

氯化钙CaCl₂             0.005～0.02

磷酸二氢钾KH₂PO₄       0.05～0.10

磷酸氢二钾K₂HPO₄       0.05～0.10

酵母膏                   0.05～0.08

蒸馏水                   99.54～99.13

②富集培养方法为：把培养基的pH值调至7.0±0.3，再用115℃高温灭菌15～30min，待冷却后，加入3～5％的池塘底泥(与培养基液的重量百分比)，在温度25～30℃时，厌氧光照下培养5～7天，培养液由无色变为红色，然后再转接培养2～3次，获得深红色的液体光合细菌菌液；

(2)好氧菌的富集培养方法：

①好氧菌菌培养基配方为：(单位为重量百分比％)

牛肉膏                   0.3～0.5

蛋白胨                   0.5～1.00

氯化钠NaCl               0.5～0.7

蒸馏水                   98.7～97.8

②富集培养方法为：把培养基的pH值调至7.0～7.5，再用115℃高温灭菌15～30min，待冷却后，加入3～5％的池塘底泥(与培养基的重量百分比)，在温度25～30℃时，放置于黑暗通风处培养3～4天，培养液由无色变为淡黄色，然后再转接培养1～2次，获得浅黄色好氧菌菌液；

(3)混合菌株在填料上驯化培养混合菌挂膜的方法为：

在生物过滤塔6中泵入养殖池水，并投加养殖池水的20％的光合细菌与好氧菌的混合菌液(光合细菌菌液∶好氧菌菌液为2∶1)，淹没填料，室温15～30℃下，闷曝5～10天，直到填料表面形成一层灰红色混合菌膜，此时的生物过滤塔便可开始正常运行使用。

本发明的机理和作用原理为：本发明是改善水产养殖池水质的微生物处理系统，其核心装置为生物过滤塔，采用煤渣作为填料，应用人工富集培养的光合细菌和好氧菌的混合菌株，在煤渣填料上驯化挂膜，形成生物膜。池塘水经生物过滤塔处理后可有效去除水中有机物、以及氨氮、亚硝酸盐等有害物质，提高溶解氧，同时在生物过滤塔中，对鱼虾等水生经济动物有益的光合细菌得到大量繁殖。池塘水经生物处理后重新返回池塘，使水资源得以循环利用，改善和保持了水产养殖的生态环境，从而促进水生经济动物的生长。本发明可应用于高密度水产养殖，或水资源缺乏、水质较差地区的水产养殖。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：(1)本发明通过生物过滤塔接种光合细菌和好氧菌，形成生物膜，它能对水产养殖水进行生物处理，降解水中有机物，去除氨氮、亚硝酸盐等有害物，并且有益于微生物在生物过滤塔中大量繁殖，有利于提高水中光合细菌的数量，从而达到节约水资源，改善水产养殖水体环境的目的；(2)本发明能提高溶解氧，能有效改变养殖池水质；(3)本发明可使水中化学耗氧量CODcr下降70％以上，氨氮NH₃-N去除率达到60％以上，亚硝酸盐氮NO₂ ^--N去除率达到60％以上。试验养殖池与未装设本微生物处理系统的对照养殖池相比，CODcr下降，NH₃-N下降，NO₂ ^--N下降，pH略有升高，水中光合细菌数明显增加。

下面对说明书附图进一步说明如下：图1为改善水产养殖池水质的微生物处理系统的结构组成示意图，图中：1为养殖池、2为水泵、3为鼓风机或气泵、4为曝气装置、5为填料、6为生物过滤塔。

本发明的实施方式包括系统的安装实施和操作实施：(1)系统的安装方式：按图1所示，设计、加工制造或选购各部件：水泵2可选用IS型一般清水泵；鼓风机或气泵可选用D型鼓风机；曝气装置4可选用WZP型微孔曝气器、扩散器；连接管道可选用通用塑料水管或碳钢水管；生物过滤塔6可用塑料或碳钢采用机加工方法加工成圆形或方形塔体，也可用钢筋混凝土构筑；填料可为2～3cm粒径的淘洗后的煤渣粒；(2)生物过滤塔6的填料5上的混合菌株挂膜的驯化培养完全可以按照上面说明书所述的富集培养驯化混合菌挂膜方法进行，便能较好地实施。发明人经长时间的研究、试验，有很多成功实用的实施例，下面仅举几例列表于表1所示；(3)生物过滤塔中填料经富集培养、驯化挂膜成功后，便可进行本处理系统的运转。发明人建议生物过滤塔的运行参数可为：水在过滤塔停留时间可为1～4小时，气水比可为(5～20)∶1，每天处理的水量可为养殖池水容量的5～10％。具体运行效果实例如下：养殖池容积为4m³，每天处理水量200升，生物过滤塔体积20升。系统的安装及操作运行可按上面所描述的方法进行。生物处理后可使水中CODcr降低70％以上，NH₃-N降低60％以上，NO₂ ^--N降低60％以上，从而确保养殖池保持良好的水质。正常运行后，试验养殖池与未装设本微生物处理系统的对照养殖池的水质进行对比，连续三天同步水质分析结果可见表2所示。从表2可见，试验池的水质明显优于对照池。

表2：试验池与对照池水质对照表

表1：填料的光合细菌与氧化菌的混合菌富集培养驯化挂膜实施例

Claims (2)

1、一种改善养殖池水质的微生物处理系统，其特征在于：它由养殖池(1)、水泵(2)、鼓风机或气泵(3)、曝气装置(4)、填料(5)、生物过滤塔(6)共同连接构成，其相互位置及连接关系为：养殖池(1)通过管道与水泵(2)相连接，水泵(2)再通过管道与生物过滤塔(6)的下部相连通，曝气装置(4)装置于生物过滤塔(6)的底部，鼓风机或气泵(3)通过管道与曝气装置(4)相连通，填料(5)装填于生物过滤塔(6)的中部，生物过滤塔(6)的上部通过管道与养殖池(1)相连通；其核心装置为生物过滤塔(6)，采用淘洗以后的粒径为2～3cm的颗粒均匀的煤渣作为填料(5)，并应用人工富集培养的光合细菌和好氧菌的混合菌株作为挂膜菌株，采用在填料(5)上驯化培养混合菌挂膜的方法形成生物膜。

2、按权利要求1所述的改善养殖池水质的微生物处理系统，其特征在于所述的在填料(5)上驯化培养光合细菌和好氧菌的混合菌挂膜的方法包括三步骤：

(1)光合细菌的富集培养方法：①光合细菌培养基配方为(单位为重量百分比％)：

氯化胺NH₄Cl             0.1～0.15

醋酸钠CH₃COONa          0.20～0.40

氯化镁MgCl₂             0.005～0.02

氯化钙CaCl₂             0.005～0.02

磷酸二氢钾KH₂PO₄       0.05～0.10

磷酸氢二钾K₂HPO₄       0.05～0.10

酵母膏                   0.05～0.08

蒸馏水                   99.54～99.13

②富集培养方法为：把培养基的pH值调至7.0±0.3，再用115℃高温灭菌15～30min，待冷却后，加入3～5％的池塘底泥(与培养基液的重量百分比)，在温度25～30℃时，厌氧光照下培养5～7天，培养液由无色变为红色，然后再转接培养2～3次，获得深红色的液体光合细菌菌液；

(2)好氧菌的富集培养方法：

①好氧菌培养基配方为：(单位为重量百分比％)

牛肉膏      0.3～0.5

蛋白胨      0.5～1.00

NaCl        0.5～0.7

蒸馏水      98.7～97.8

②富集培养方法为：把培养基的pH值调至7.0～7.5，再用115℃高温灭菌15～30min，待冷却后，加入3～5％的池塘底泥(与培养基的重量百分比)，在温度25～30℃时，放置于黑暗通风处培养3～4天，培养液由无色变为淡黄色：然后再转接培养1～2次，获得浅黄色氧化菌菌液：

(3)混合菌株在填料上驯化培养混合菌挂膜的方法为：

在生物过滤塔6中泵入养殖池水，并投加养殖池水的20％的光合细菌与好氧菌混合菌液(光合细菌菌液：好氧菌菌液为2∶1)，淹没填料，室温15～30℃下，闷曝5～10天，直到填料表面形成一层灰红色混合菌膜，此时的生物过滤塔便可开始正常运行使用。