一種新型生態(tài)魚缸生化過濾能力的分析

劉存蘭　薛華敏　付宋捷　俞輝　楊國林　楊翔宇

摘? 要：該系統(tǒng)集物理過濾、生化過濾、植物過濾于一體，能有效處理魚缸水體中的各種廢物。對該系統(tǒng)在運轉(zhuǎn)15天內(nèi)水體中的TOC（總有機碳）和氨氮含量進行監(jiān)測，實驗證明：該過濾系統(tǒng)能有效處理魚缸水體中TOC和氨氮等物質(zhì)。

關(guān)鍵詞：生化過濾;循環(huán)體系;氨氮

中圖分類號：S965? ? ? ? ?文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）06-0032-02

Abstract： This system integrates physical filtration， biochemical filtration and plant filtration to effectively treat various wastes in fish tank water body. The content of TOC（total organic carbon） and ammonia nitrogen in the water was monitored within 15 days of operation. The experiment proved that the filtration system can effectively treat TOC and ammonia nitrogen in the fish tank water.

Keywords： biochemical filtration; circulation system; ammonia nitrogen

隨著人們生活水平的提高，越來越多的人把養(yǎng)殖觀賞魚作為休閑和娛樂的方式[1-2]。但是在養(yǎng)殖過程中，多數(shù)養(yǎng)魚愛好者因為工作或其他原因，不能保證魚缸換水的頻率，導(dǎo)致觀賞魚的死亡或水質(zhì)出現(xiàn)較為嚴重的問題。因此，為了減少換水的次數(shù)，方便觀賞魚的養(yǎng)殖，帶有過濾系統(tǒng)的生態(tài)魚缸就應(yīng)運而生[3-4]。目前市場上的魚缸需要通氧，換水，定期清理魚的糞便和多余的魚食等，處理這些問題耗時費力[5]。眾多研究表明，植物-微生物聯(lián)合作用能有效吸收水質(zhì)中的氨氮、有機物等，改善魚缸中的水質(zhì)和觀賞魚的生活狀態(tài)[6-8]。本文設(shè)計的新型生態(tài)魚缸過濾系統(tǒng)，利用物理、生化、植物三重過濾技術(shù)，能有效處理魚缸內(nèi)魚的排泄物，使水質(zhì)處于較適合生存的狀態(tài)，從而達到魚缸在較長時間內(nèi)不用換水的效果。

1 系統(tǒng)介紹

1.1 工作原理

水泵將水從打水孔泵入魚缸的暗流池中，暗流池中的水通過小孔被壓入觀賞池，水夾帶著觀賞池中魚的排泄物由小孔進入沉淀池，先進行對大顆粒的物理沉淀，穿過沉淀池旁的出水孔后越過隔板進入過濾池，過濾池中的過濾棉再次對魚食及魚排泄物進行物理截留，植物吸收由魚的排泄物轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的氨、氮等，再由過濾棉、生化棉進行生化過濾，最后利用水泵將處理過的水打回暗流池，完成一次循環(huán)過程。

1.2 系統(tǒng)組成

觀賞池，過濾池，沉淀池，暗流池。過濾池由物理過濾（過濾棉），生化過濾（生化棉），植物過濾（綠蘿等）三層過濾裝置組成。觀賞池與暗流池、沉淀池之間用一塊含有多個小孔的玻璃板相隔。小孔分布由疏到密，能保證在暗流池內(nèi)無死角形成。

2 水質(zhì)監(jiān)測

2.1 實驗試劑

酒石酸鉀鈉（AR，北京北化精細化學(xué)品有限責(zé)任公司）;氯化銨（AR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限 公司）;碘化鉀（AR，國藥集團化學(xué)試劑有限公司）;碘化汞（AR，國藥集團化學(xué)試劑有限公司）;氫氧化鈉（AR，北京北化精細化學(xué)品有限責(zé)任公司）。

2.2 實驗儀器

紫外可見分光光度計（752，上海菁華科技儀器有限公司）;電子天平（FA1604，上海雷韻試驗儀器制造有限公司）;總有機碳測定儀（IE043，日本島津公司）。

2.3 實驗設(shè)計

在設(shè)置了該過濾系統(tǒng)的魚缸中裝生活污水至容積約3/4處，開啟循環(huán)水泵（循環(huán)速度為180L/h），每隔三天對魚缸中的水進行一次采樣并進行水質(zhì)指標(biāo)的測定。

2.4 水質(zhì)分析方法

本次實驗主要分析魚缸水體中TOC和氨氮隨時間變化情況。測定方法如表1所示。

3 實驗結(jié)果與討論

3.1 TOC隨時間的變化

隨著時間的推移，水質(zhì)中TOC的變化情況如圖1所示。

由圖1可知，隨著時間的推移，水質(zhì)中的TOC有明顯的下降趨勢，且時間越長，TOC的下降幅度越大，也就表明過濾系統(tǒng)建立起來后處理污水的效果趨于顯著。這是由于生化過濾（生化棉）層中的微生物活性增強，微生物的數(shù)量和對有機物的處理速度都處在不斷上升的狀態(tài)。

3.2 氨氮隨時間的變化

隨著時間的推移，水質(zhì)中氨氮的變化情況如圖2所示。

由圖2可知，隨著時間的推移，水質(zhì)中的氨氮呈下降趨勢。證明了在生態(tài)魚缸的小型生態(tài)系統(tǒng)中，植物起到了不可或缺的作用，經(jīng)過一段時間循環(huán)系統(tǒng)的建立，植物的存在使水中氨氮的含量能夠保持在一個較低的水平上。

4 結(jié)論

在15天的運轉(zhuǎn)時間內(nèi)，由于生化過濾和植物過濾的聯(lián)合作用，水質(zhì)中TOC和氨氮的含量都有明顯的降低。在實際運轉(zhuǎn)的過程中，還有物理過濾對魚類排泄物的截留作用，保證了觀賞面的美觀，供給植物穩(wěn)定的氮源，為循環(huán)系統(tǒng)長時間正常工作打下了良好的基礎(chǔ)。能夠減輕養(yǎng)魚愛好者換水的負擔(dān)，在方便人們生活的同時也使魚缸更加具有觀賞價值。

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