【正文】 起。 3/6/2023 20 （ 2）級(jí)配按排 各類濾料的級(jí)配按排通常分為上細(xì)下粗和上粗下細(xì)兩種，各有利弊： ①上細(xì)下粗 這種結(jié)構(gòu)，濾層穩(wěn)定，在反沖清洗時(shí)濾層不會(huì)打亂。濾料的孔隙上小下大，污染物多被截留于表層。但其穿透深度淺，底層濾料的過(guò)濾作用難以發(fā)揮，整個(gè)濾池的含污能力低，水頭損失大，過(guò)濾周期較短。 ②上粗下細(xì) 這種結(jié)構(gòu)，濾料的孔隙上大下小，其穿透深度深，整個(gè)濾池含污能力高。但反沖清洗時(shí)，低層粒徑小的濾料容易漏到承托板下，使濾料層變薄，也容易將粒徑小的濾料充至表層。 3/6/2023 21 因此在生產(chǎn)上往往首先保持濾層穩(wěn)定，用不同的水流流向來(lái)提高其穿透深度。比如，同樣是上細(xì)下粗的級(jí)配，可通過(guò)先反濾、后正濾的方法，并通過(guò)增加濾池面積和個(gè)數(shù)來(lái)彌補(bǔ)。 過(guò)濾池的總面積（ F）可根據(jù)養(yǎng)殖用水需要的流量（ Q）和濾速（ V）確定。其計(jì)算公式為： F = Q/V 然后根據(jù)濾池面積決定濾池個(gè)數(shù) 。 通常濾池個(gè)數(shù)與濾池總面積之間的關(guān)系見(jiàn)下表 。 3/6/2023 22 濾池個(gè)數(shù)與濾池面積之間的關(guān)系 濾 池 總 面 積（ m ）濾 池 個(gè) 數(shù) 30 230 ～ 100 3 ～ 41 50 5 ～ 62 00 6 ～ 8≥ 30 0 ≥ 103/6/2023 23 4．承托層 為了在過(guò)濾時(shí)防止濾料進(jìn)入配水系統(tǒng)以及在反沖時(shí)均勻布水，在濾料層和配水系統(tǒng)之間還應(yīng)安置承托層或稱墊層。承托層由承托板和承托支柱組成。 承托板為鋼筋水泥板，上設(shè)若干小孔，安置在過(guò)濾池底層。這種結(jié)構(gòu)的過(guò)濾池其承托板以下的空間實(shí)際上是暗沉淀池，其安置平穩(wěn)，排污、沖洗極為方便，但造價(jià)較貴。也可采用多孔磚作承托層或者用大的鵝卵石作為墊層，但排污清洗不便。 3/6/2023 24 （六）紫外線消毒法 紫外線消毒技術(shù)早在 60年代就應(yīng)用于水處理。但由于耗電、透光強(qiáng)度、紫外線光管壽命和設(shè)施等原因，無(wú)法在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用。近年來(lái)，紫外線水處理技術(shù)在國(guó)際上有了突破性進(jìn)展，解決了上述問(wèn)題，已成為大規(guī)模用于水消毒的最新一代技術(shù)。 新一代紫外線水消毒設(shè)施，具高效率、高強(qiáng)度、高壽命為特點(diǎn)，在我國(guó)特種水產(chǎn)育苗用水的處理方面已初見(jiàn)成效。 3/6/2023 25 紫外線消毒技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)： 破壞水體中各種細(xì)菌、病原體、寄生蟲(chóng)和藻類中的 DNA的結(jié)構(gòu)，達(dá)到殺滅微生物和藻類，水體消毒凈化的目的，滅菌率達(dá) %。 不添加任何化學(xué)物質(zhì)，不產(chǎn)生或在水體中留下任何有害物質(zhì)。 操作簡(jiǎn)便，使用安全，運(yùn)作成本低。 消毒時(shí)間短（一般僅 ~1秒），效果好。 燈管使用壽命長(zhǎng)，一般在 12023小時(shí)以上。 3/6/2023 26 福建省寧德地區(qū)海洋與水產(chǎn)局利用紫外線消毒養(yǎng)殖用水，與未安裝前相比 ,效果極為明顯： 經(jīng)紫外線處理之后的育苗用水，水質(zhì)穩(wěn)定，對(duì)預(yù)防水產(chǎn)苗種疾病有好的效果。 在育苗全過(guò)程未使用任何抗生素等藥物，不僅減少了藥物開(kāi)支，而且避免了因過(guò)度使用抗生素引起苗種的抗藥性，提高了苗種的質(zhì)量。 由于水質(zhì)的改善，減少了疾病的發(fā)生，從而明顯地提高了育苗的成活率。 據(jù)福建省水產(chǎn)技術(shù)推廣總站良種繁育中心介紹，使用紫外線水處理技術(shù)育苗，海水魚(yú)的成活率由多年來(lái)15~20%上升至 50%左右。 3/6/2023 27 紫外線消毒處理育苗用水對(duì)海水魚(yú)育苗成活率的影響 （ 2023 年）處 理未安裝紫外線水處理設(shè)施（春 季）安裝紫外線水處理設(shè)施（秋 季）魚(yú) 類 大黃魚(yú) 大黃魚(yú) 美國(guó)紅魚(yú) 黑 鮸 魚(yú)培育天數(shù) 32 天 30 天 35 天 38 天仔魚(yú)數(shù) （萬(wàn)尾） 1 5 0 0 3 0 0 6 6 5 4 6 0出苗數(shù) （萬(wàn)尾） 3 9 5 1 4 6 3 0 6 1 7 0成活率 （ % ） 2 6 % 4 8 % 4 6 % 3 7 %用藥成本（萬(wàn)元）1 . 8 5 0 0 03/6/2023 28 紫外線消毒設(shè)施的缺點(diǎn)： 投資價(jià)格高。 1套紫外線消毒裝置 每小時(shí)消毒水量 80噸，功率 650瓦，內(nèi)裝 6支 65瓦紫外線燈管，約需人民幣 10~12萬(wàn)元。 紫外線燈管 12023小時(shí)后（連續(xù)用 500天）需更換。 3/6/2023 29 三、養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理 養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理是利用化學(xué)作用 ， 以除去水中的污染物 。 這時(shí)通常加以化學(xué)藥劑 ， 促使污染物混凝 、 沉淀 、 氧化還原和絡(luò)合 。 養(yǎng)殖用水的化學(xué)處理主要有經(jīng)下幾種： （ 一 ） 重金屬的去除 （ 二 ） 硬水的軟化 （ 三 ） 氧化還原法 （ 四 ） 混凝法 （ 五 ） 消毒法 （ 六 ） 脫氮法 3/6/2023 30 （一）重金屬的去除 養(yǎng)殖用水中不能含有超量的重金屬存在 。 否則輕則引起養(yǎng)殖對(duì)象畸形 ， 重則危及其生存 。 養(yǎng)殖生產(chǎn)上采用 EDTA鈉鹽 （ EDTANa2） ， 其化學(xué)名稱為：乙二胺四乙酸二鈉 。 它是 EDTA與鈉離子的螯合物 ， 產(chǎn)品為白色粉末狀結(jié)晶 ， 易溶于熱水 ， 其分子式為： C10H14O8N2Na2 2H2O。由于 EDTA不能直接溶解于水 ， 只能溶于濃度較高的氫氧化鈉 、 碳酸鈉及氨等堿性溶液中 ， 因此通常都采用EDTA鈉鹽來(lái)代替 。 3/6/2023 31 EDTANa2的作用原理是 EDTA與鈉離子螯合的穩(wěn)定常數(shù)很低（見(jiàn)下表），一旦與水中其它金屬離子，如汞、鉛、鋅、銅等相遇，鈉離子位置立刻會(huì)被其它重金屬離子所取代而形成新的穩(wěn)定的螯合物（如 EDTA銅鹽等），從而大大降低了水體內(nèi)的重金屬離子濃度和對(duì)幼體的毒害作用。 通常根據(jù)水源中重金屬離子的多少，施用 2～ 10ppm的 EDTANa2。 E D T A 對(duì)各類重金屬離子螯合的穩(wěn)定常數(shù)金 屬 離 子汞(Hg)銅(Cu)鎳(Ni)鋁(Pb)鎘(Cd)鈣(Ca)鎂(Mg)鈉(Na)EDTA 對(duì)各類金屬的穩(wěn)定常數(shù) 3/6/2023 32 （二）硬水的軟化 硬水對(duì)養(yǎng)魚(yú)生產(chǎn)并無(wú)害處 ， 但在溫室育苗中 ， 硬水中含有大量鈣 、 鎂離子 ， 它們加熱后則形成鈣鹽和鎂鹽沉淀 ， 在鍋爐內(nèi)形成鍋垢 ， 輕則降低鍋爐的導(dǎo)熱性 ， 重則因受熱不勻?qū)е铃仩t爆炸 。 在加熱管道中 ， 它們也會(huì)沉積下來(lái) ， 堵塞管道 。 在沿海 ， 硬水大多是碳酸鹽型 （ 蘇打型 ） 的水 ， 它含有大量的 HCO3， 加熱后 ， 則形成碳酸鹽沉淀 。 現(xiàn)以鈣離子為代表 ，其化學(xué)方程式為： Ca2+ + 2HCO3=Δ = CaCO3↓+ CO 2↑+ H 2O 3/6/2023 33 在內(nèi)陸，硬水有不少屬于硫酸鹽型 （石膏型）的水，含有大量的 SO42，它們加熱后主生硫酸鹽沉淀。該沉淀物形成的鍋垢十分緊密，附著力很強(qiáng)，而且溫度越高，其溶解度越低。因此硫酸鹽形成的鍋垢比碳酸鹽更為嚴(yán)重。其化學(xué)方程式為： Ca2+ + SO42 =△ = CaSO4↓ 水的軟化方法有石灰蘇打法和陽(yáng)離子交替法 。 養(yǎng)殖生產(chǎn)上通常采用石灰蘇打法 。 即在硬水中加入熟石灰 [Ca（ OH） 2]和蘇打 （ Na2CO3） 。 加入熟石灰的作用是清除水中的 HCO3使其轉(zhuǎn)為 CO32。 即： Ca（ HCO3） 2 + Ca（ OH） 2 = 2CaCO3↓+ 2H 2O 3/6/2023 34 必須強(qiáng)調(diào)指出 ， 熟石灰不能加過(guò)量 ， 過(guò)量的 Ca（ OH） 2反而會(huì)使水變得更硬 。 因此 ， 上述方法應(yīng)事先測(cè)定水中的硬度 ， 根據(jù)水的硬度 ， 確定熟石灰合適的投加量 。 水中加入 Na2CO3 的作用是提供 CO32， 使其與水中的鈣 、 鎂離子結(jié)合 ， 將它們沉淀下來(lái) 。 即： Ca2+ + CO32 = CaCO3↓ ； Mg2+ + CO32 = MgCO3↓ 硬水加入熟石灰和蘇打液攪拌沉淀 ， 上清液則為軟水 ， 過(guò)濾后即可用于鍋爐用水 。 3/6/2023 35 （三）氧化還原法 水中的無(wú)機(jī)物和溶解有機(jī)物可通過(guò)氧化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)化為無(wú)害物質(zhì)或轉(zhuǎn)化為易于從水中分離的氣體或固體 ， 從而達(dá)到處理要求 。 在養(yǎng)殖生產(chǎn)上最常用的是空氣氧化法 。 該方法對(duì)消除因缺氧而產(chǎn)生的還原態(tài)的有毒或有害物質(zhì)簡(jiǎn)單有效 。 比如池塘淤泥中的有機(jī)物在缺氧環(huán)境下 （ 在微生物的作用下 ） 產(chǎn)生大量 H2S、 NH3等有毒物質(zhì) ， 采用水質(zhì)改良機(jī)械 （ 翻動(dòng)淤泥或?qū)⑵湮霰┞对诳諝庵?） 或干池曝曬 ， 使 H2S氧化成SO4 NH3氧化為 NO 并進(jìn)一步氧化為 NO3。 它們不僅無(wú)毒 ，而且是植物良好的營(yíng)養(yǎng) 。 3/6/2023 36 又如不少地區(qū)采用地下水作為養(yǎng)殖用水 ， 地下水的溶氧均很低 ， 特別是深井水 ， 其溶氧幾乎等于零 。 而某些地區(qū)土壤的含鐵量較高 ， 在缺氧狀水中的鐵以還原態(tài)形式 （ Fe2+） 存在 ， 二價(jià)鐵乃水溶性 ， 因此剛從深井中抽出的水無(wú)雜質(zhì) 、 無(wú)色透明 。但它們一旦遇到空氣中的氧氣 ， 水中的 Fe2+ 即氧化為 Fe3+，F(xiàn)e3+則為固態(tài)物質(zhì) ， 水即呈 Fe3+則現(xiàn)鐵銹色 。 為此 ， 可將深井水先用增氧機(jī)曝氧 、 增氧 ， 利用空氣中的氧氣 ， 一方面向水中增氧以供養(yǎng)殖用水本身需要 ， 另一方面 ， 使水中 Fe2+氧化為Fe3+， 同時(shí) Fe3+則與水中的 OH2形成呈絮狀沉淀的 Fe（ OH） 3而加以除去 。 其化學(xué)方程式為： 4Fe2+ + O2 + 2H2O + 8HCO3 = 4Fe（ OH） 3↓+ 8CO 2 3/6/2023 37 （四）混 凝 法 水中的懸浮物質(zhì)大多可通過(guò)自然沉淀法去除 ， 而膠體顆粒 （ 大小為 1mμ ～ ） 則不能依靠自然沉淀法去除 ， 在這種情況下可投加無(wú)機(jī)或有機(jī)混凝劑 ， 促使膠體凝聚成大顆粒而自然沉淀 。 使用混凝技術(shù) ， 其 BOD5的去除率可達(dá) 30%～ 60%， 懸浮物和濁度的去除率可提高 30%～ 95% 。 1． 作用原理 混凝按原理包括二種方式 ： 一是凝聚 ， 二是絮凝 。 （ 1） 凝 聚 天然水中粘土膠粒帶負(fù)電荷 ， 另入帶正電荷的混凝劑 （ 如鋁鹽 ） ， 使膠體的電位降低并接近于等電狀態(tài) ， 此時(shí)膠體的靜止排斥力消失 ， 使膠粒失去穩(wěn)定性而互相聚集在一起稱為凝聚 。 3/6/2023 38 （ 2） 絮凝 投放的三價(jià)鐵鹽或鋁鹽以及高分子混凝劑經(jīng)水解和縮聚反應(yīng) ， 生成線狀結(jié)構(gòu)的高分子聚合物 。 這種高分子聚合物可被膠體顆粒吸附 ， 它又可與另一個(gè)表面有空位的膠粒吸附 ， 這樣聚合物就起了架橋作用 。 本來(lái)是微小顆粒 ， 由于混凝劑的架橋作用 ，使水中懸浮的小顆粒相互結(jié)合 ， 形成一個(gè)非常松散的三維結(jié)構(gòu)的網(wǎng)狀物 ， 該網(wǎng)狀物即稱為絮凝體 （ 俗稱礬花 ） 。 其個(gè)體大 ， 很容易通過(guò)過(guò)濾和沉淀法加以除去 。 3/6/2023 39 2． 混凝劑種類 （ 1） 鋁鹽 如明礬 [Al2（ SO4） 3K2SO4 24H2O]、 硫酸鋁 [Al2（ SO4） 3 18H2O]等 ， 屬無(wú)機(jī)混凝劑 。 應(yīng)用的適溫范圍為 20～ 40℃ ， pH=4～ 8， pH=4～ 7時(shí)去除有機(jī)物效率高 ， 而當(dāng) pH=5～ 。 上述二類混凝劑的優(yōu)點(diǎn)是：凝聚作用快 ， 腐蝕性小 ， 使用方便 ， 衛(wèi)生條件好 。 其缺點(diǎn)是：混凝劑呈酸性往往需加堿性助凝劑 ，其作用溫度要求在 20℃ ～ 40℃ ， 低溫環(huán)境效果差 ， 而且除色效果也差 。 3/6/2023 40 為克服上述缺點(diǎn) ， 目前生產(chǎn)上推廣一種無(wú)機(jī)高分子混凝劑 ，工業(yè)上稱堿式氯化鋁 （ BAC） ， 化學(xué)上稱聚三氯化鋁 （ PAC） ，俗稱聚合鋁或堿式鋁 。 其優(yōu)點(diǎn)是： 用量少 ， 僅為硫酸鋁用量 1/2～ 1/4； 反應(yīng)迅速 ， 水溫低時(shí)也能很好反應(yīng)； 絮體沉淀快 ， 容易過(guò)濾；其 pH的適宜范圍為 5～ 9， 最佳