养殖用水的生物处理方法.docVIP

养殖用水的生物处理（一）生物处理的原理自然界存在大量以有机物为食物的微生物。它们具有将有机物氧化分解成无机物的巨大能力。养殖用水和废水的生物处理就是利用微生物的这种能力来处理水中的有机物。因此必须为微生物在水中创造一个良好的生活环境，使微生物在这个环境中将水中有机污染物氧化分解，从而使水得以净化。微生物的种类繁多，其中以细菌降解有机物的能力为最强。细菌又分好氧菌、厌氧菌与兼氧菌。根据不同的细菌种类，可分为好氧生物处理与厌氧生物处理二种。1好氧生物处理 借助好氧菌与兼氧菌在有氧的条件下氧化分解有机物的方法称为好氧生物处理。为此，必须为它们创造以下生活条件：必须向水中提供充足的溶解氧，以保证好氧细菌氧化有机物的需要。必须保证水中有足够的营养物质，才能培养出大量的有益细菌，达到降解有机物的预期效果。在生物处理完毕后，出水时要除去细菌。由于细菌是胶体具有凝聚性能，此时絮凝成较大的絮凝体，可借助二次沉淀池加以去除。2厌氧生物处理 在无溶解氧的条件下借助厌氧菌使有机物分解的水方法即称厌氧生物处理。需要强调指出的是厌氧细菌对有机物的降解并不是不需要氧气，而是不需要游离态的氧气。厌氧细菌可利用有机物中结合态的氧。有机物的厌氧分解过程可分成以下两个阶段进行：（1）酸性发酵阶段 水中复杂有机物在产酸细菌的作用下分解成较简单的有机物，如有机酸、醇类以及CO2、NH3、H2S等。由于有机酸的积累使水的pH值下降，有机物的厌氧分解则在酸性条件下进行。（2）碱性发酵阶段 酸性发酵阶段后，由于产生的NH3对有机物的中和作用，水中的pH值又上升，甲烷菌开始活动，把第一阶段的分解产物有机酸和醇类分解成甲烷和CO2。随着有机酸的迅速分解，pH值上升较快，所以此种厌氧分解的第二阶段是在碱性条件下进行的。3二种生物处理的特点 好氧与厌氧生物处理方法，其处理的效率都较高，而运转、管理费用较低，成为水的二级处理的主要方法。但它们各有其特点：（1）好氧生物处理 采用好氧生物进行水处理，其有机物分解快，需时短，有机物分解较彻底，分解过程中不产生有臭味物质。出水口的水质好。但它需要提供大量氧气。通常对有机物浓度低的水，如养殖用水和废水的处理均采用此法。（2）厌氧生物处理 采用厌氧生物进行水处理，其有机物分解缓慢，需时长，有机物分解不彻底，分解过程中会产生有臭味物质，如NH3、H2S等。但它不需要氧气，而且可获得沼气甲烷。通常对高浓度的污水（如制革厂污水、印染厂污水、人畜粪尿等）采用厌氧生物处理。关于生物处理法，按处理条件和处理设施不同，可区分如下： 水体自净氧化塘、天然水体。 天然条件 好氧生物处理 土壤自净污水灌溉。 生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化。 人工条件 活性污泥法曝气池。 天然水体、池塘底泥分解。 天然条件 厌氧生物处理 高温堆肥、沤肥。 消化池、双层沉淀池。 人工条件 化粪池。4影响生物学处理的几个主要因子（1）温度 温度直接影响微生物新陈代谢的强度，因此对细菌的生长和繁殖影响很大。（2）溶氧 养殖用水和废水的处理均为好氧性生物处理，因此溶氧的高低直接影响水处理的优劣。（3）pH值 微生物生长都有一个最佳pH范围。对于好氧性微生物，其pH值通常要求在69；而厌氧性生物处理，其pH要求在6.58之间。（4）营养物质 微生物生长繁殖需要各种营养物质，如碳、氮、磷、钾、硫和微量元素钙、镁、铁以及维生素等。一般养鱼废水以及生活污水中均包括上述营养物质。（5）有毒物质 某些有毒物质（如锌、铜、铝、铅等金属）以及酚、甲荃、氰化物、硫化物等到对微生物具抑制作用或毒害作用。（二）生物膜法（生物学过滤法）生物膜法是通过生长在填料（或滤料）表面的生物膜来处理废水。生物膜就是填料表层长满各种微生物的粘膜，依靠粘膜上大量微生物摄取废水中的有机污染物作为营养，从而使废水得到净化。生物膜不宜太厚或太薄，一般以0.5mm1.5mm为佳。在废水处理过程中，生物膜经历着不断生长、不断剥落更新的演变过程。生物膜法主要有以下几种类型：1生物滤池 生物滤池就是在池内设置填料（或滤料），经充氧曝气后的废水以一定流速不断地通过填料，使填料上长满生物膜，以降解废水中的有机污染物。生物滤池法有以下优缺点：优点：水流较通畅，过滤前后水头差小，水中溶氧供应充足，适于好氧性微生物的生长和繁殖。填料上布满微生物，其生物量大。据测定，1m3的填料表面的活性生物量达125g，因此其降解有机物的能力强。BOD5负荷为0.1 kg/m3d0.3kg/ m3d，高的可达0.5kg/m3d1.5 kg/m3d 。脱氮、除磷效果明显。沉淀污泥少，易于管理，不散发臭气。缺点：点地面积较大。为防止老化的生物膜脱落后堵塞滤缝，污染环境，填料在运转过程中需经常反冲、及时排污。1生物转盘 生物转盘（见图1-2-30）由塑料盘片或小格组成圆形滚筒，代替固定的滤料或填料。盘格上挂有生物膜。其微生物的生长及降解有机物的机理同生物滤池。生物转盘有以下优缺点：转盘本身可向水中增氧（近年来，转盘内增添了曝气管，增氧效果更佳），故水中溶氧充足。生物膜绝大部分为好氧性微生物，很少形成厌氧层。有机物的负荷高，通常，盘片上BOD5负荷高达10g/m220g/m2。占地面积小。生物转盘的缺点是：造价较高。技术要求较高，如不符合要求，则处理效果差。需要另加动力以驱动转盘，其运转成本较高。（三）活性污泥法活性污泥是由多种菌体、原生动物和悬浮状胶体混合组成的一种菌胶团。实际上它是一种絮凝状细菌体的总称。它能对废水中的污染物进行吸附、分解、吸收、降解或沉淀等作用。一般能除去BOD5的95%、悬浮物95%、细菌98%、总氮25%55%、总磷10%30%、重金属30%70%。但该法工艺流程较复杂，设备投资大，通常处理高浓度的污水，且有大量污泥需分离，故养殖上不采用。（四）微生物净化剂目前利用某些微生物将水体或底质沉淀物中的有机物、氨氮、亚硝态氮分解吸收，转化为有益或无害物质，而达到水质（底质）环境改良、净化的目的。这种微生物净化剂具有安全、可靠和高效率的特点。目前这一类微生物种类很多，通称有益细菌（Effective Microbes，简称“EM”菌）。常用的有光合细菌、“海可发”（Aqua-fine）、东江菌（玉垒菌）、蜡状芽孢杆菌（SOD菌）、硝化细菌等。在使用这些有益菌时，应注意以下事项：严禁将它们与抗生素或消毒剂同时使用。为使水体中保持一定的浓度，最好在封闭式循环水体中应用。或施用后3内不换水或减少其换水量。为尽早形成生物膜，必须缩短潜伏期，故应提早使用。液体保存的有益细菌，其本身培养液中所含氨氮较高，也应提前使用。1光合细菌（PSB） 光合细菌种类较多，在分类学上包括4个科，即红螺菌科（Rhodospirillaleae）、着色菌科（Chromatiaceae）、绿色菌科（Cholorobiacae）和曲绿菌科（Chloroflexaceae）。常用的为红螺菌科的细菌。（1）作用 光合细菌的共同特点是：它的生长对溶氧是嫌性的，但必须要有光。利用光能将有机物作为氢的供体，固定CO2或低脂类有机物作为碳源而生长发育，其生长过程不产生氧气。光合细菌有以下作用：降解水中有机物和总氨氮，消除它们对养殖水体的危害，净化水质 如河蟹育苗池使用光合细菌后，水中泡沫量明显下降，加菌3d后，育苗池透明度提高20cm以上，总氨开始明显下降。作为幼体的优质饵料 光合细菌的粗蛋白含量在50%以上，本身含有丰富的氨基酸、维生素B12、维生素H、类胡萝卜素、辅酶等，它不仅是极好的饲料添加剂，而且对于滤食性的虾蟹幼体则可直接滤食。尤其是其体内含有活性物质，能促进动物生长发育。在甲壳类则可促进幼体蜕皮，加速变态。抑制有害细菌生长，防止疾病发生 光合细菌大量繁殖，其繁殖时在水中释放大量抗病性酵素，可抑制病原微生物的生长繁殖，减少病害的发生。 （2）用法 光合细菌的效价（细菌含量）应为3109/ml活菌。使用时可泼洒于水体。用量视不同养殖对象而定。其中：育苗池，首次使用使全池呈10mg/L的浓度，5d后用10mg/L的浓度，以后每隔5d使全池呈2mg/L的浓度。养鳗池，首次使用使全池呈15mg/L的浓度，3d后用7mg/L的浓度，以后每隔7d10d使全池呈2mg/L的浓度。鱼池，首次使用使全池呈15mg/L的浓度，以后每隔15d使全池呈2mg/L的浓度。2“海可发”（AquaFine） “海可发”是美国养殖水域广泛使用的微生物水处理制剂。由放线菌、蜡状芽孢杆菌等众多有益细菌组成的复合菌。为浅棕黄色粉沫状细颗粒，含3107/g以上的活菌。PH为6.87.2。（1）作用与特点 使用面广，海水、淡水、咸淡水都可以使用。既能降解水中有机物，又能降水底有机物。降氨能力强，亚硝态氮下降速度快。总氨态的日平均去除率达90%左右,亚硝态氮的最大去除率达66.1% 。降氨氮时间短，仅需34天；滤床成熟时间为14d（水温2527）。净化水质效果明显。（王 武，2000）微生物菌群数量稳定，并可抑制有害微生物的生长。在试验过程中，一般在8.810610ml。育苗水体施用“海可发”后，有益微生物大量繁殖后，它们能分泌体外抗生素，这些抗生素能抑制有害微生物的生长。因此，施用“海可发”滤床成熟后，水体中的弧菌数量明显减少，从而减少疾病的发生。滤床上除大量芽孢杆菌、放线菌外，还有附生硅藻以及大量的后生动物（累枝虫、钟虫、轮虫、水蚤等），这些大都是幼体的活饵料。运输、保存方便，使用简单。在30以下的环境下，不打开原包装，其微生物的活性和有效性可维持3年。使用时，不必像固体菌曲培养需微生物与培养基烦琐的分离手续。对养殖对象不仅无害，而且能促进生长。在养鱼槽中饲养同样大小、相同密度的罗非鱼鱼种，在17天内，体重增长了2.4倍，比不加菌水槽的鱼重一倍以上；体长增长了35%,比不加菌水槽的鱼长30%。而且日常观察也表明鱼类活动正常，摄食旺盛，抢食凶。（2）用法 经不同浓度的比较试验（王 武。2000），用量为1mg/L。称重后，加入20倍的养殖废水（如用清水，可加入0.5%的豆浆，作为微生物的营养液）充气24小时（至少12小时），以激活微生物孢子，形成乳白色的悬浊液，然后再将该悬浊液全池泼洒。57天再用同样方法强化一次。补加的剂量同前。为防菌体老化，以后每隔15天或1个月再施一次，具体视水质情况而定。3东江菌（玉垒菌） 东江菌是以放线菌为主体的由许多有益细菌组成的复合菌。由日本学者东江信之研制成功，具降解水底沉积的有机物、脱氨、除臭等功能，是良好的底质改良剂。该菌在我国称玉垒菌，市售为固体菌曲。（1）作用 降解池底有机物，减少池底有机物的沉积。可使水中的NH3N氧化为NO2N和NO3N。可使水中的腐殖质进一步分解，并形成新的细胞物质，有利于系统内生物膜的生长，从而加速有机物的矿化作用。在河蟹育苗池试用后（王 武，1998），其池底矿化作用好，沉淀物呈灰黄色，无黑臭，无氧债。在繁殖生长过程中会释放大量天然抗生素，它们具有很强的杀灭致病菌的效果，从而减少疾病的发生。（2）用法 通常采用黄砂作为吸附放线菌的基质。黄砂必须过筛，冲洗或日晒消毒。先将菌曲用水浸泡，以激活其孢子。加水量以浸没菌曲为度。浸泡6h8h后，将其倒入过滤袋中，挤出菌液（最好采用脱水机）。将干黄砂放入挤出的菌液中，黄砂的数量以吸收完菌液为度。放置（敝光）24h后，让放线菌菌丝体附着在黄砂上。然后将黄砂均匀洒布于池底。通常每80m2用菌曲1kg，加水3kg4kg。剩余的菌渣再按上述操作，重复一次。（五）水生植物种植法水体中氮、磷转化的一个重要环节是由水生植物所吸收，在采收这些水生植物产品时从湖中移出氮、磷。如南京莫愁湖从1980年开始在湖内栽藕之后，年产鲜藕250t左右。藕中的氮、磷分别占鲜重2.5