PPT《第八节 养殖用水的处理方法》

第八节 养殖用水的处理方法 养殖后的废水,有机物含量高,其本身也是引起水域的二次污染的主要原因之一.

而采用小水体、高密度的饲养方式(如池塘养鱼、工业化养鱼等),其废水中的有机物含量更高,但目前绝大部分都未经处理直接排放,造成二次污染. 水产养殖首先是被污染,但也是二次污染的重要污染源.因此,养殖用水和养殖后的废水必须处理,这是21世纪水产养殖发展的必由之路. 设施渔业养殖装备的核心是水处理设施. 水处理设施的优劣往往是决定养殖效果和经济效益的关键. 但水处理设施成本高,养殖对象、养殖技术及营销如不适应高效渔业要求,则往往亏本. 如北京小汤山工业化养鲟,设计院能力是: 80吨水,可生产50吨鲟鱼,但动力设施需55千瓦. 此外,国外的养殖装备均有专门化生产,成本低.而我国全靠1~2个单位生产.在材料、设备、标准化等方面差距很大.造成成本高. 目前我国还未形成符合中国特点的装体系和技术体系.而国外引进的先进养鱼设备不符合我国国情,至今没有一个单位能自负盈亏. 因此,要不要学?怎么学? 回答是要学!但不能照搬! 要学各生产环节的处理原理,消化吸收后,搞低成本的或简化的水处理设施. 要在养殖对象、技术体系上较大变革,以便与现代化水处理设施相配套.

一、养殖用水和废水处理方法

二、养殖用水的物理处理 在养殖用水和废水中往往含有较多的悬浮物(如粪便、残饵等)或其它水生生物(如鱼、虾、浮游动物、水草等),为了净化或保护后续水处理设施的正常运转,降低其它设施的处理负荷,都要将这些悬浮或浮游有机物尽可能用简单的物理方法除去.物理方法主要是利用物理作用,其处理过程中不改变污染物的化学性质. 养殖用水的物理处理方法包括:栅栏、筛网、沉淀、气浮、过滤等.

(一)栅栏 通常用在养鱼水源进水口,目的是为了防止水中个体较大的鱼、虾类、漂浮物和悬浮物进入进水口.否则,容易使水泵、管道堵塞或将敌害生物带入养鱼水体.栅栏通常是用竹箔、网片组成,也有用金属结构的网格组成.

(二)筛网 筛网材料通常为尼龙筛绢.筛网可去除浮游动物(小虾、枝角类、桡足类等)和尺寸较小的有机物(如粪便、残饵、及悬浮物等). 生产上,作为幼体孵化用水,往往在水源进水口,在栅栏的内侧再安置筛网,以防小型浮游动物进入孵化容器中残害幼体.为便于清除,往往将部分筛网做成漏斗形口袋状. 在工业化养鱼的水处理设施上,养殖废水的循环使用,第一步就是用筛网将粪便、残饵、悬浮物等有机物清除.为有利于清除,往往将筛网设计成转鼓式、旋转式、转盘式.由于筛绢网在不停地旋转,筛绢主要起拦集有机物的作用,筛绢孔隙不易变形,也不易损坏,而且也有利于筛绢的清洗和脏物的收集.

(三)沉淀 1.沉淀类型 沉淀是借助水中悬浮固体本身重力,使其与水分离.按沉淀物质的性质和浓度主要分为二种类型: (1)自由沉淀 水中悬浮固体物物质的浓度不高,颗粒无凝聚性.在沉淀过程中颗粒间不相互粘合,形状和尺寸均不变,其沉降速度也不变,这种沉淀称自由沉淀. (2)絮凝沉淀 水中悬浮固体虽浓度不高,但固体颗粒有凝聚性能,在沉淀过程中颗粒能互相粘合,成为较大的絮凝体,且沉降速度在沉淀过程中逐渐增大,称为絮凝沉淀. (1)平流式 沉淀池为一长方形水池,砖混结构,其结构简单,造价低,适用于水量和温度变化大的养殖用水. (2)辐流式 沉淀池为一漏斗形圆形池,池中间进水,由不同高度的进水孔进水.其排污管在沉淀池在漏斗最深处. (3)竖流式 形状同辐流式,但池水由池的中底部进入. (4)暗沉淀 在养殖上应用得较多的是沉淀池上加盖,以便使水中浮游藻类在黑暗中沉淀下来,这种方法称暗沉淀.通常需静止沉淀48h后,方能澄清.

(四)气浮(浮选) 沉淀法只能分离颗粒较大、自由沉降较快的固体污染物,对于颗粒较小、比重较轻(比重接近1)的固体则往往不能奏效.此时可借助气浮法.气浮法是靠通入空气,以微小气泡作为载体,使水中的悬浮物微粒粘附于气泡上,借助气泡的浮力带动上浮,从而使杂物与水分离.采用气浮法可大大提高水中微粒上浮的速度. 例如微小的油珠,自由上浮速度仅1μm/s左右,而粘附于气泡后,其速度可以上升到1mm/s,上浮速度提高1千倍. 气浮法的布气方式有:射流布气、扩散板布气、叶轮布气、加压溶气(即加压下强制空气溶解于水中,然后突然减压,便产生众多微小气泡)等方法. 气浮法的优点是: 1.气浮设备的运行能力比沉淀池高.一般只需15~20分钟,即可完成固液分离,其占地面积小,效率高. 2.采用气浮法可以消除污泥膨胀问题.这对后续水处理装置――过滤曝气池的正常运转十分有利. 3.气浮时向水中曝气,增加了水中的溶解氧,同时又去除了水中的表面活性物质及臭味,为后处理,特别是好氧性微生物的处理创造了良好条件. 4.对低温、低浊、含有藻类较多的水源,采用气浮法比沉淀法可取得更好的净化效果. 气浮法的缺点是: 1.设备的电耗较大,每吨水需耗电0.02度~0.04度. 2.设备维修管理工作量增加,特别是释放器或减压阀容易被堵塞. 3.气水分离出的浮渣怕大风、大雨袭击,因此气浮设施必须安置在室内. 4.气浮法只适用于去除水中疏水性固体物质(即与水的润湿度较小,如油珠等),而对亲水性固体微粒则需要加投浮选剂、混凝剂.

(五)过滤过滤是养殖用水和废水处理中比较经济有效的方法之一.它既可以作为养殖用水的预处理,也可作为养殖用水的最终处理,如工厂化育苗循环用水的处理等. 过滤是使水通过具有孔隙的粒状滤层(如石英砂等),使微量残留的悬浮物(如胶体絮状物、藻类、细菌等)被截留,从而使水获得澄清. 1.过滤的工作原理 养殖用水中残留的细小悬浮物质,其粒径一般比滤料间的孔隙小,为什么能被滤料截留?目前认为滤料能使杂物与水分离,同时存在以下三种作用: ①机械筛滤作用: 将滤料看作筛子,粒径大于孔隙的首先被截留,于是孔隙度变小,后续的细粒径悬浮颗粒则相继地被截留. ②沉淀作用: 将滤料看作类似层层叠起的多层沉淀池,利用其巨大的沉淀面积截留水中的微小颗粒. ③接触、絮凝作用: 将滤料看作接触吸附介质.当水在滤料孔隙中曲折流动时,使微粒杂质与滤料颗粒有很多的接触吸附机会.由于滤料颗粒表面对杂质具粘着吸附作用,就能截留杂质.虽然由于水流的冲刷,会使杂质从滤料表层脱落,但脱落下来的杂质又会被下层滤料所截留. 2.影响过滤水质的主要因子 水产养殖对过滤水的要求是:水量大、滤速快、出水量大,水质符合养殖标准.因此,养殖用水的过滤池都是快滤池类型.影响过滤水质的主要因子有穿透深度、滤速、滤料种类、粒径与级配、滤层厚度、孔隙率、垫层等因子组成,此外,上述因子还与水源或废水的本身的污染程度有关. (1)穿透深度 当养殖用水穿过滤层,自表层向下层过滤,至某一深度,其水质已符合要求,该深度即为穿透深度.滤速越大,穿透深度越大,滤层中杂质分布越均匀,下层滤料发挥的作用也越大. (2)滤速 单位时间内单位滤面上的过滤水量称为滤速(m3/m2・h).对于养殖用水,过滤池的一般滤速为5~12 m3/m2・h为宜. (3)滤料种类、粒径与级配 滤料是完成过滤作用的基本介质.良好的滤料应满足以下要求: ①具有足够的化学稳定性 滤料不能溶于水,与水中的污染物质不起化学反应,不产生有害或有毒的新污染物. ②具有足够的机械强度 机械强度不够的滤料会在过滤池反冲洗时因滤料颗粒不断碰撞和摩擦而生成粉末(如活性炭等),随水流失,造成滤料损耗.而在过滤时又会聚积于滤料表层,堵塞滤料孔隙,增加水头损失.而且滤速过大,也容易穿透滤层,恶化出水水质. ③滤料要有适当的级配和足够的孔隙率 所谓级配就是各类滤料的粒径范围以及在此范围内各种粒径数量的比例. 所谓孔隙率是指滤料孔隙体积与整个滤层体积(包括孔隙体积与滤料体积)的比值.孔隙体积就是滤层的蓄水能力.滤料粒径越大、颗粒越均匀,其孔隙率越大.在一定范围内,孔隙率大,水头损失小,其滤层的含污能力大. 上表中如果石英砂改为粒径为0.5mm~1mm的黄砂. 那么其过滤速度变慢,出水水质较好.但水头损失大,水的穿透深度小,下层滤料就不容易发挥作用,而且黄砂滤料的孔隙容易堵塞,滤池的工作周期短. 上表中如果表层不用石英砂,全部改为煤渣. 那么其滤速加快,水头损失少,出水量大,水的穿透深度深,下层滤料发挥作用也大,滤池工作周期长.但出水水质较差. ........