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標題: 刀客特金出品：水產養殖水處理中生物過濾（一） [打印本頁]

作者: 漁歌子 時間: 2016-3-3 18:10
標題: 刀客特金出品：水產養殖水處理中生物過濾（一）

提示：對專業詞匯頭暈的朋友可以直接看紫色字體。

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生物過濾是整個水處理系統中最重要的環節，想必大家都不陌生，然而整個生物過濾過程又是目前為止科學家們掌握基礎信息最少，作用機制最神秘，控制最沒把握的部分。它不像機械過濾過程，多大的孔徑、多少的去除率完全都可以計算出來。生物過濾表面上看是簡單的氨氮無害化的過程，實際上中間反應環節眾多，無數不同種類微生物相互協作，每個中間反應又受到多個因素的影響和作用，因此要想精確控制其過程，是非常有挑戰性的事。目前單單一個生物過濾過程就養活著全世界數十個科學家團隊和實驗室，足見其復雜程度。反過來也證明了，造物主對生物的精密雕琢遠遠超出我們的想象，世界的樂趣和多樣性也正源于此。
　　
　言歸正傳。
　　
　　氮的流轉

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　　氮元素是組成一切生物的基本元素之一，廣泛存在于蛋白質、核酸、腺苷磷酸、吡啶核苷酸和色素當中。在水產環境里，氮也是養殖動物產生的廢物中主要構成元素。含氮廢物主要有四類，氨氮、尿素、尿酸和氨基酸。不同于人的代謝物終產物是尿素，魚的代謝終產物是氨，由呼吸作用經鰓擴散交換入水體，尿液和糞便被微生物分解后也產生氨。因此對于養殖來說最關鍵的是氨氮、亞硝態氮和硝態氮。氨氮和亞硝態氮對魚具有毒性，硝態氮相對無毒。
　　
　　由于沒找到能表達我的意思的圖，于是自己上了，畫工粗糙，還請見諒~
　　
　　OK，上面這段話變成白話意思就是，不管你吃的飯，還是拉的粑粑撒的尿，基本成分都有氮。盡管表現形式不同，基本成分卻一樣，然而你能在佳肴滿桌的廚房貓上一天，卻很難在臭烘烘的茅房待上十分鐘。魚也是。
　　
　　硝化作用和反硝化作用
　　
　　我們要做的就是解決臭粑粑，怎么做呢？讓細菌來解決。細菌這種無所不在、無所不能的家伙可以變廢為寶，變害為益。
　　
　　氨和亞硝酸鹽可做為硝化細菌的食物，進而變成“無臭無味”的硝酸鹽。氨被氧化為亞硝酸鹽，進而氧化為相對無害的硝酸鹽的過程被稱作硝化作用。硝化作用由化能自養細菌完成。這是個好氧細菌，需要大量的氧氣。一般水體交換的養殖系統中，硝酸鹽的積累可以忽略不計。而在零交換水體當中，硝酸鹽的高濃度會降低硝化反應的效率并產生一定的生物毒性。一般引入異養微生物將硝酸鹽轉化為氮氣排出系統，這個過程被稱為反硝化作用，一般為厭氧過程。至此，有害的氨氮最終變為無害的氮氣被清除出系統。

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　　如果你覺得有點繞，你可以簡單理解為：假設你是個屌絲，在上海攢了好幾年錢買了一個廁所。有天廁所堵了，臭氣熏天，可是你還得住，怎么辦，請水管工通一通吧。他來到你們家，把臟活累活都給辦了，但是他要求很高，喝茶只喝龍井，抽煙只抽中華，不然就不干活。最后下水道不堵了，廁所不臭了，你開開心心買單，繼續住廁所。
　　
　　氨與pH值的關系
　　
　　氨在水中有兩種化學形態，離子氨和非離子氨（即水合氨），非離子氨具有毒性。氨在這兩種形態間轉換，在其他條件穩定的情況下，主要影響轉換的因素是pH值和溫度，具體信息大家可自行百度。海水里由于成分復雜，很難用唯一的公式或數值代表各種水體，但大多數情況下我們可以套用經驗公式或經驗表格來獲得。

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　　氨就像綠巨人浩克，正常時候很溫順（離子氨），暴躁起來破壞力十足（非離子氨），濃度高時對魚有很強的毒性。咱們一般習慣保持水體在偏堿性，這會促進硝化反應的進行。而堿性環境下，pH越高，它脾氣越暴躁，毒性越強，因此我們須控制在弱堿性為宜（pH < 8.5）。
　　
　　好了，至此大家對生物過濾的基礎理論知識應該有一個大概的概念了。我們如何在應用中實現它？
　　
　　這是一個充滿想象力的世界，不同的聰明人有不同的解決辦法，也就誕生了眾多的生物過濾解決方案。就好像大街上各式各樣的汽車，同樣四個輪子，卻是龍生九子各有不同，而作為用戶呢，也要根據自己的實際情況選擇最合適的解決方案。
　　
　　下節小課堂我們來重點說說實現生物過濾的兩個重要部件，生物填料和曝氣裝置。

作者: 漁歌子 時間: 2016-3-4 08:21
本帖最后由漁歌子于 2016-3-4 14:47 編輯

作者不但專業技術了，文采好，漫畫也是一流水平，趕上《爆笑校園》的朱斌了

佩服！！

作者: 0928 時間: 2016-3-4 12:59
這內容實用！好東西！謝謝您！

作者: 薄薄酒 時間: 2016-3-4 16:32
寫的好，通俗易懂，寫得太棒了

作者: 啟航_df2HL 時間: 2016-3-5 20:53
學習中，樓主辛苦了！

作者: dgpalcent 時間: 2016-3-5 22:13
不錯，頂頂頂！

作者: 漁歌子 時間: 2016-3-5 23:55

啟航_df2HL 發表于 2016-3-5 20:53
學習中，樓主辛苦了！

我不生產技術貼子，我只是個技術貼的搬運工。

以后會發更多的好貼子供大家學習和交流！

作者: wx_u4eBgRbM 時間: 2016-3-7 15:02
通俗易懂，必須支持

作者: 少數派 時間: 2016-3-9 16:27
這十幾年來，針對養殖過程中產生的亞硝酸鹽，在理論上有無數種降解方式------但實際上操作上，靠生物、化學處理的結果幾乎可以用“失敗”二字表達。
為何？
因為，在高密度的養殖條件下，池塘產生有機氮的速度遠高于使用生物、化學處理有機氮的速度。
所以，最有效的辦法是大量地換水。

作者: wx_QJYg4VYu 時間: 2016-4-17 11:34
學習看樓主的經驗作品是一種享受

作者: lanlingshuizu 時間: 2016-7-21 15:26

少數派發表于 2016-3-9 16:27
這十幾年來，針對養殖過程中產生的亞硝酸鹽，在理論上有無數種降解方式------但實際上操作上，靠生物、化學 ...

加大生物處理的能力可以嗎？我接觸到的一個客戶，生物過濾池的體積都有養殖池的一半了。

作者: 東方朝陽 時間: 2016-10-2 20:30

少數派發表于 2016-3-9 16:27
這十幾年來，針對養殖過程中產生的亞硝酸鹽，在理論上有無數種降解方式------但實際上操作上，靠生物、化學 ...

換水是比較經濟又實惠的方法。

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