一種養(yǎng)殖海水過濾系統(tǒng)

■ 周勝錳 （廣州金水動(dòng)物保健品有限公司 ）

近年來養(yǎng)蝦越來越難，除了高發(fā)的各種病害，飼料，氣候等，水源污染是目前較大的問題所在，目前我國沿海海水均受化工廢水、生活污水、養(yǎng)殖廢水等問題干擾，海邊海水能檢測出氨氮和亞硝酸鹽，水質(zhì)問題導(dǎo)致養(yǎng)殖、種苗行業(yè)步履艱難，養(yǎng)殖和育苗成活率每況愈下。傳統(tǒng)的簡單沙濾已無法滿足生產(chǎn)所需，常規(guī)水處理系統(tǒng)占地面積大，設(shè)備多（過濾沙缸，泡沫分餾器，臭氧發(fā)生器，紫外線消毒等），而超濾設(shè)備又價(jià)格昂貴，維護(hù)成本高，對(duì)于個(gè)體養(yǎng)殖戶來說不符合實(shí)際，因此筆者設(shè)計(jì)一種養(yǎng)殖海水過濾系統(tǒng)，該系統(tǒng)材料易得，有利于水質(zhì)預(yù)處理，提高養(yǎng)殖成功率。

1 改造使用過程

筆者養(yǎng)殖場在原有沙濾井過濾條件下，對(duì)沙濾塔進(jìn)行改造，采取四種材料進(jìn)行過濾，使用網(wǎng)袋包被。濾材有：80目網(wǎng)袋、粗沙、細(xì)沙、珊瑚石、木炭。

1.1 各濾材的作用

網(wǎng)袋：80目網(wǎng)袋，制成包狀包裝其他濾材，方便搬運(yùn)、更換和清洗。粗沙、細(xì)沙：石英砂，可以過濾大顆粒懸浮物，浮游動(dòng)物。價(jià)格低廉，選用淡水河沙。珊瑚石：穩(wěn)定水質(zhì)，可增加水體硬度，可提升南美白對(duì)蝦成活率。木炭：疏松多孔結(jié)構(gòu)，可以吸附水中的有機(jī)質(zhì)，臭味，膠體，懸浮物，溶解物。活性炭效果更佳，但價(jià)格較貴，需要對(duì)應(yīng)的設(shè)備單獨(dú)使用，性價(jià)比低，因此選用燒制的木炭，吸附性能佳，價(jià)格低廉。

1.2 實(shí)操作工序

使用60cm×20cm的80目網(wǎng)袋分裝粗沙200包、細(xì)沙600包、木炭200包、珊瑚石200包，在過濾塔從下到上依次鋪設(shè)珊瑚層、木炭層、細(xì)沙層、粗沙層，二道池僅需鋪設(shè)細(xì)沙層。鋪設(shè)時(shí)包裝之間緊密連接無間隙，鋪設(shè)完成后開始抽取海水進(jìn)行過濾（圖1）。

圖1 實(shí)過濾裝置示意圖（1.海水進(jìn)水管；2.沙濾塔；3.粗沙層；4.細(xì)沙層；5.木炭層；6.珊瑚石層）

1.3 過濾流程

抽取的海水通過網(wǎng)袋、粗沙層、細(xì)沙層、木炭層、珊瑚層后流入二道池，再進(jìn)入黑暗沉淀池，從黑暗沉淀池抽入蓄水池，使用甲醛、漂白粉等消毒、EDTA解毒后提供生產(chǎn)使用。

1.5 實(shí)際應(yīng)用效果

經(jīng)3～6月份標(biāo)粗南美白對(duì)蝦蝦苗，室內(nèi)養(yǎng)殖南美白對(duì)蝦，4個(gè)月的使用數(shù)據(jù)，標(biāo)粗成活率最高可達(dá)93.57%，室內(nèi)養(yǎng)殖3個(gè)月可達(dá)15g，用水均正常，6月末過濾塔出現(xiàn)青苔，進(jìn)行了反沖洗，更換石英砂并鋪設(shè)遮陽網(wǎng)。

2 升級(jí)改造

因筆者養(yǎng)殖場生產(chǎn)無節(jié)幼體需要更好的水質(zhì)要求，在水處理環(huán)節(jié)增加硅藻土過濾器。硅藻土的化學(xué)組成主要是二氧化硅，硅藻殼體為多孔構(gòu)造，故亦稱“天然分子篩”由于硅藻土的基本組成和特城構(gòu)造使其具有密度、堆密度小，穩(wěn)定性高，耐酸、耐熱，吸附性、懸浮性、分散性好，這些性質(zhì)都是作為助濾劑的依據(jù)。硅藻土用于水質(zhì)過濾，可以濾除細(xì)微懸浮物、膠體物質(zhì)、藻類、細(xì)菌病毒等。常用過濾飲用水，濾水清涼透明，無藻類沉著，可用于親蝦養(yǎng)殖、產(chǎn)卵孵化、育苗。

圖2 過濾裝置（1.缸體蓋 2.連接帶3.主缸體 4.回水中心管 5.多柵欄結(jié)構(gòu)回水支流管 6.350目網(wǎng) 7.硅藻土填充 8.進(jìn)水管 9.反沖開關(guān) 10.排污口11.出水口）

2.1 過濾流程

海水通過進(jìn)水管道充滿過濾缸四周，通過填充的300目的硅藻土進(jìn)行過濾，再經(jīng)350目的網(wǎng)袋進(jìn)入多柵欄結(jié)構(gòu)的回水支流管，進(jìn)入回水中心管，通過出水管排出使用。硅藻土可有效吸收水體里的有機(jī)質(zhì)，微小懸浮物（藻類、細(xì)菌、病毒等），膠狀物，溶解物質(zhì)等。

2.2 實(shí)際使用效果

外海水質(zhì)渾濁，經(jīng)過濾后目測清澈，鏡檢有機(jī)質(zhì)極少（圖3、4、5），檢測亞硝酸鹽當(dāng)硅藻土吸附飽和后會(huì)出現(xiàn)吸附失效（圖6），更換硅藻土后能完全吸附（圖7）。各批室內(nèi)自養(yǎng)成蝦均能性腺成熟，交配成功，產(chǎn)卵成功，除首批卵因水質(zhì)鹽度低不發(fā)育外，后面批次均變態(tài)發(fā)育正常，從無節(jié)幼體至1cm最快18d，達(dá)到了進(jìn)口一代苗的水平。證明該過濾系統(tǒng)處理后的海水可用于產(chǎn)卵孵化、育苗生產(chǎn)。

圖3（整體水處理路線）

圖4 過濾塔鋪設(shè)施工

圖8 硅藻土過濾缸過濾鏡檢

圖9 更換濾材水質(zhì)檢測

圖10 濾材失效水質(zhì)檢測

3 討論

國內(nèi)目前養(yǎng)殖海水過濾研究有沙濾、網(wǎng)濾等方法，于冬冬[1]等人研究的氣提式砂濾器可有效去除氨氮、亞硝酸鹽，該裝置購置成本高，組裝難度大，適合工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖場使用,李德尚[2]等人研究的三級(jí)濾網(wǎng)200～220目濾除大部分橈足類的卵子，避免了生物攜帶病毒的可能性，本項(xiàng)目硅藻土過濾缸內(nèi)采用了350目的濾網(wǎng)達(dá)到了同樣的效果。胡賢德[3]等人在海水過濾系統(tǒng)使用了30cm厚度的活性炭，過濾海水后再用物理、化學(xué)、生物和藥物等方法綜合系統(tǒng)的處理。常偉，徐鳳玲[4]認(rèn)為活性炭可以去除水中有機(jī)物，但活性炭在使用上也有局限性，如處理的水量大且被吸附的雜質(zhì)濃度高時(shí)不宜使用，因?yàn)榛钚蕴课诫s質(zhì)時(shí)，吸附到一定程度達(dá)到飽和，需要進(jìn)行再生處理，費(fèi)用較大，所以本項(xiàng)目使用木炭替代活性炭，費(fèi)用大大降低，同樣到后期吸附達(dá)到飽和會(huì)失去過濾吸附氨氮、亞硝酸鹽效果。

國外硅藻土過濾技術(shù)早在1915年已在飲用水、工業(yè)用水、游泳池水等過濾中應(yīng)用，國內(nèi)相關(guān)的研究有：吉林大學(xué)王澤民[5]在硅藻土助濾劑在水中過濾種的應(yīng)用提到，國外70年代初已開始用硅藻土過濾技術(shù)除去地下水的鐵、錳，在水箱鐵銹水過濾實(shí)驗(yàn)效果也濾除了鐵銹色和細(xì)菌。同濟(jì)大學(xué)的李憶[6]將硅藻土過濾游泳池水的循環(huán)處理，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：硅藻土過濾除菌除濁效果好，濾后水質(zhì)量高，濁度接近零，水體清澈透明，勝過其他常用的水處理設(shè)備，且設(shè)備體積小，占地省，運(yùn)行靈活，處理費(fèi)用低。東南大學(xué)茆亮凱[7]認(rèn)為硅藻土助濾劑可以有效除去固體顆粒及懸浮物，吸附膠體粒子、細(xì)菌病毒等常規(guī)污染，還能通過吸附、混凝等作用對(duì)有機(jī)物進(jìn)行部分去除，適用于重金屬、石油、工業(yè)廢水等突發(fā)污染。害元素，起到促進(jìn)液體濾清的作用。北京工業(yè)大學(xué)的張紅[8]硅藻土過濾實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)證硅藻土對(duì)污水有機(jī)物（苯酚類）28.97%的去除率，經(jīng)過改性后可達(dá)52.84%。硅藻土對(duì)帶有生活污染、工業(yè)廢水污染、養(yǎng)殖廢水污染的海淡水均有較好的效果，而且我國硅藻土資源豐富，濾材本身環(huán)保不污染環(huán)境，價(jià)格低廉，可用度高。

傳統(tǒng)的水處理如消毒后沙缸過濾、臭氧發(fā)生器、蛋白分餾器等，以及陶氏超濾設(shè)備，效果雖好，但少則十幾萬，大則上百萬預(yù)算。占地面積大，適用于大型繁育基地、苗種場、養(yǎng)殖場使用，不利于小規(guī)模種苗場、養(yǎng)殖場使用。而本文的過濾系統(tǒng)簡單實(shí)用，針對(duì)小型苗場、養(yǎng)殖場單純的沙濾水質(zhì)有較好的提升。

本系統(tǒng)濾材采購成本材合計(jì)9,530元：網(wǎng)袋1,000個(gè)，共2,000元，沙子2噸，共700元，木炭600斤，共1080元，珊瑚石2,000斤，共2,000元，硅藻土1,000斤，共2,250元。硅藻土過濾缸由現(xiàn)成沙缸改造，折合500元。改裝管道等配件約1,000元。

每年濾材損耗：網(wǎng)袋每年更換1半，1,000元，沙子更換1次700元，木炭更換1次1,080元，珊瑚石更換1次2,000元，硅藻土1年12次（6斤/次）162元。合計(jì)每年濾材更換成本4,942元。每年使用87,600t海水，過濾成本約0.056元/t。

本系統(tǒng)的缺點(diǎn)：硅藻土耗材更換比較頻繁，過濾塔需要定期反沖清洗，否則容易藏污納垢，但是反沖清洗和更換濾材勞動(dòng)量大，設(shè)計(jì)為沙包堆疊是為了搬運(yùn)方便。

實(shí)際應(yīng)用價(jià)值：推薦小型養(yǎng)殖場可按照本系統(tǒng)設(shè)計(jì)思路，自行建造小型水泥過濾池，增加網(wǎng)濾、沙濾、木炭過濾這3種方式。小型苗場可以改造沙缸為硅藻土過濾缸，在傳統(tǒng)沙濾的基礎(chǔ)上，采用木炭、硅藻土作為養(yǎng)殖水過濾系統(tǒng)的濾材,提升了過濾性能，保障了養(yǎng)殖需求，又避免花高成本購買采用大型器械。（參考文獻(xiàn)略）