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摘要:地下海水為封閉式環境,水質穩定,既沒有傳統病毒、細菌的傳播,也沒有重金屬污染。當前河北省部分沿海地區受自然地域影響,自然海水供給不足和海域污染逐漸加重,工廠化養殖車間利用地下海水養殖大菱鲆具有水源充足、水質穩定等優勢,且食品質量安全更有保障。因此,河北省沿海地區形成了“沉淀-生物凈化-雙砂濾”相結合的處理模式,本文總結介紹這一處理模式及其處理效果。
關鍵詞:河北沿海地區;地下海水;養殖;大菱鲆;生物凈化;雙砂濾
河北省沿海地區地下海水資源充沛且水質穩定,但普遍存在含有2價Fe和Mn元素和缺少浮游動植物的情況,工廠化養殖車間利用地下海水養殖大菱鲆關鍵便是解決地下海水含有2價Fe和Mn元素和缺少浮游動植物等問題。經過十幾年的養殖摸索,河北省沿海地區形成了“沉淀-生物凈化-雙砂濾”相結合的處理模式,現將相關技術要點總結如下。
1凈化設備
1.1沉淀池。沉淀池選址位于水源附近,便于地下海水抽取,池塘形狀長方形,面積應大于等于工廠化養殖車間水體面積,池深1.5~2m,每hm2設置一臺增氧機,用于池水曝氣增氧,在條件允許的情況下沉淀池面積越大越好。池塘四周應設置材料為水泥或無紡布的護坡,防止雨水倒流和池塘風浪沖刷。
1.2生物凈化池。生物凈化池與沉淀池相連,位于沉淀池出水方向,池塘形狀長方形,面積為工廠化養殖車間水體面積的3倍,池深2.5~3m。池塘四周設置護坡,同沉淀池。
1.3取水池。取水池與生物凈化池相連,位于生物凈化池出水方向且靠近工廠化養殖車間,池塘形狀正方形,面積與工廠化養殖車間水體面積相等,池深2.5~3m,每hm2設置一臺增氧機,用于池水曝氣增氧,在條件允許的情況下取水池上方做遮陽處理。池塘四周應設置護坡,同沉淀池。
1.4砂濾罐。砂濾罐緊鄰工廠化養殖車間,采用高、低位砂濾罐形式,高位砂濾罐與低位砂濾罐的體積比為1∶1,由石英砂(也可選擇錳砂)填罐,石英砂體積為砂濾罐總體積的30%~40%。低位砂濾罐也可由工廠化車間砂濾池代替。
2凈化流程
地下海水凈化流程主要如下:地下海水→沉淀池沉淀→生物凈化池凈化→取水池二次沉淀→砂濾罐雙砂濾→工廠化車間養殖使用
2.1沉淀池沉淀。地下海水水體清澈透明,Fe和Mn元素主要以2價形式存在,由動力泵抽到沉淀池,水深達到1m后,關閉動力泵迅速開啟沉淀池增氧機,加速地下海水與空氣的接觸,使水體中以2價形式存在的Mn元素形成氫氧化物桃紅色絮狀沉淀;以2價形式存在的Fe元素被氧化為3價形式,形成氫氧化物紅色絮狀沉淀。沉淀池充氣2h后關閉增氧機,充分沉淀地下海水中的絮狀沉淀物。地下海水經0.5~1d充分沉淀去除2價Fe和Mn元素后流入生物凈化池。2.2生物凈化池凈化生物凈化池水深2m,池中的藻類以單細胞藻類為主,可人工接種培養小球藻,也可利用自然條件在池中培養有益藻類。在培養單細胞藻類過程中,為防止裸甲藻生成和繁殖,每間隔1d全池少量潑灑光合細菌和EM菌等有益細菌;為防止單細胞藻類大量繁殖,在潑灑光合細菌和EM菌等有益細菌的隔天全池少量潑灑枯草芽孢桿菌,使生物凈化池內的單細胞藻類、有益菌和枯草芽孢桿菌達到一種生物平衡關系。地下海水經過3~5d單細胞藻類和有益菌的生物凈化,有效補充所缺少的浮游動植物后流入取水池。
2.3取水池二次沉淀。取水池水深2m,每日早晨5:00—7:00和中午11:00—14:00定時開啟取水池增氧機為地下海水增氧,使水體中以2價形式存在的Mn元素形成氫氧化物桃紅色絮狀沉淀;以2價形式存在的Fe元素被氧化為3價形式,形成氫氧化物紅色絮狀沉淀。地下海水經取水池二次沉淀0.5~1d后,再經砂濾罐雙砂濾后供工廠化車間養殖使用。2.4砂濾罐雙砂濾地下海水由動力泵抽到高位砂濾罐,經高位砂濾罐砂濾后自動流入低位砂濾罐(砂濾池),經低位砂濾罐(砂濾池)砂濾后進入工廠化車間供大菱鲆養殖使用。雙砂濾能夠充分利用石英砂對水體中Mn元素的吸附作用、對水體中Fe和Mn元素氫氧化合物絮狀沉淀和有機質的過濾作用,使養殖水體更加清澈。
3凈化效果
地下海水凈化前后各項理化指標和浮游動植物數據詳情見表1。由表1可以看出:地下海水在未凈化前存在溶解氧不符合GB11607-1989[1]、GB3097-1997[2]和NY5052-2001[3]要求;含有2價Fe和Mn元素;缺少浮游動植物等問題。經沉淀池沉淀、生物凈化池凈化、取水池二次沉淀和砂濾罐雙砂濾后,地下海水由“生水”變“熟水”,各項理化指標均符合GB11607-1989[1]、GB3097-1997[2]和NY5052-2001[3]要求,有效解決地下海水含有2價Fe、Mn元素和缺少浮游動植物等問題,水質符合工廠化養殖車間養殖大菱鲆水質要求。工廠化養殖車間利用地下海水養殖大菱鲆對比利用自然海域海水養殖,能夠有效解決沿海部分地區受自然地域影響自然海水供給不足問題,具有水質穩定;無病毒、細菌和重金屬污染等優勢,且食品質量安全更有保障。
4存在問題和今后研究方向
地下海水經凈化過程對有益菌改良水質效果研究尚不夠深入,今后應大力開展水質凈化池有益菌凈化地下海水研究,摸清地下海水在生物凈化池中有益菌種類和數量的變化,以便更好地為地下海水凈化提供強有力的科學數據支撐。
參考文獻:
[1]國家環境保護局.漁業水質標準:GB11607-1989[S].北京,中國標準出版社,1990:4-5.
[2]國家環境保護局.海水水質標準:GB3097-1997[S].北京,國家環境保護局,1997:2.
[3]中華人民共和國農業部.無公害食品海水養殖用水水質:NY5052-2001[S].北京,中華人民共和國農業部,2002:1-3.
作者:段學民 單位:唐山市漁業綜合行政執法支隊