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刀客特金出品:水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理中生物過濾(一)

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    提示:對(duì)專業(yè)詞匯頭暈的朋友可以直接看紫色字體。

    水產(chǎn)前沿網(wǎng)

    生物過濾是整個(gè)水處理系統(tǒng)中最重要的環(huán)節(jié),想必大家都不陌生,然而整個(gè)生物過濾過程又是目前為止科學(xué)家們掌握基礎(chǔ)信息最少,作用機(jī)制最神秘,控制最沒把握的部分。它不像機(jī)械過濾過程,多大的孔徑、多少的去除率完全都可以計(jì)算出來。生物過濾表面上看是簡(jiǎn)單的氨氮無害化的過程,實(shí)際上中間反應(yīng)環(huán)節(jié)眾多,無數(shù)不同種類微生物相互協(xié)作,每個(gè)中間反應(yīng)又受到多個(gè)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(zhàn)性的事。目前單單一個(gè)生物過濾過程就養(yǎng)活著全世界數(shù)十個(gè)科學(xué)家團(tuán)隊(duì)和實(shí)驗(yàn)室,足見其復(fù)雜程度。反過來也證明了,造物主對(duì)生物的精密雕琢遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(zhuǎn)

       水產(chǎn)前沿網(wǎng)

      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(zhì)、核酸、腺苷磷酸、吡啶核苷酸和色素當(dāng)中。在水產(chǎn)環(huán)境里,氮也是養(yǎng)殖動(dòng)物產(chǎn)生的廢物中主要構(gòu)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(chǎn)物是尿素,魚的代謝終產(chǎn)物是氨,由呼吸作用經(jīng)鰓擴(kuò)散交換入水體,尿液和糞便被微生物分解后也產(chǎn)生氨。因此對(duì)于養(yǎng)殖來說最關(guān)鍵的是氨氮、亞硝態(tài)氮和硝態(tài)氮。氨氮和亞硝態(tài)氮對(duì)魚具有毒性,硝態(tài)氮相對(duì)無毒。
      
      由于沒找到能表達(dá)我的意思的圖,于是自己上了,畫工粗糙,還請(qǐng)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(xiàn)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(xì)菌來解決。細(xì)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(xì)菌的食物,進(jìn)而變成“無臭無味”的硝酸鹽。氨被氧化為亞硝酸鹽,進(jìn)而氧化為相對(duì)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(yǎng)細(xì)菌完成。這是個(gè)好氧細(xì)菌,需要大量的氧氣。一般水體交換的養(yǎng)殖系統(tǒng)中,硝酸鹽的積累可以忽略不計(jì)。而在零交換水體當(dāng)中,硝酸鹽的高濃度會(huì)降低硝化反應(yīng)的效率并產(chǎn)生一定的生物毒性。一般引入異養(yǎng)微生物將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)馀懦鱿到y(tǒng),這個(gè)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?yōu)闊o害的氮?dú)獗磺宄鱿到y(tǒng)。

       水產(chǎn)前沿網(wǎng)

      如果你覺得有點(diǎn)繞,你可以簡(jiǎn)單理解為:假設(shè)你是個(gè)屌絲,在上海攢了好幾年錢買了一個(gè)廁所。有天廁所堵了,臭氣熏天,可是你還得住,怎么辦,請(qǐng)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(xù)住廁所。
      
      氨與pH值的關(guān)系
      
      氨在水中有兩種化學(xué)形態(tài),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(tài)間轉(zhuǎn)換,在其他條件穩(wěn)定的情況下,主要影響轉(zhuǎn)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(fù)雜,很難用唯一的公式或數(shù)值代表各種水體,但大多數(shù)情況下我們可以套用經(jīng)驗(yàn)公式或經(jīng)驗(yàn)表格來獲得。

       水產(chǎn)前沿網(wǎng)

      氨就像綠巨人浩克,正常時(shí)候很溫順(離子氨),暴躁起來破壞力十足(非離子氨),濃度高時(shí)對(duì)魚有很強(qiáng)的毒性。咱們一般習(xí)慣保持水體在偏堿性,這會(huì)促進(jìn)硝化反應(yīng)的進(jìn)行。而堿性環(huán)境下,pH越高,它脾氣越暴躁,毒性越強(qiáng),因此我們須控制在弱堿性為宜(pH < 8.5)。
      
      好了,至此大家對(duì)生物過濾的基礎(chǔ)理論知識(shí)應(yīng)該有一個(gè)大概的概念了。我們?nèi)绾卧趹?yīng)用中實(shí)現(xiàn)它?
      
      這是一個(gè)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(gè)輪子,卻是龍生九子各有不同,而作為用戶呢,也要根據(jù)自己的實(shí)際情況選擇最合適的解決方案。
      
      下節(jié)小課堂我們來重點(diǎn)說說實(shí)現(xiàn)生物過濾的兩個(gè)重要部件,生物填料和曝氣裝置。

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    本帖最后由 漁歌子 于 2016-3-4 14:47 編輯

    作者不但專業(yè)技術(shù)了,文采好,漫畫也是一流水平,趕上《爆笑校園》的朱斌了
    佩服!!
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    發(fā)表于 2016-3-4 12:59:32 |只看該作者
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    這內(nèi)容實(shí)用!好東西!謝謝您!
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    發(fā)表于 2016-3-4 16:32:59 |只看該作者
    寫的好,通俗易懂,寫得太棒了
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    學(xué)習(xí)中,樓主辛苦了!
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    發(fā)表于 2016-3-5 22:13:04 |只看該作者
    不錯(cuò),頂頂頂!
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    啟航_df2HL 發(fā)表于 2016-3-5 20:53
    學(xué)習(xí)中,樓主辛苦了!

    我不生產(chǎn)技術(shù)貼子,我只是個(gè)技術(shù)貼的搬運(yùn)工。
    以后會(huì)發(fā)更多的好貼子供大家學(xué)習(xí)和交流!
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    通俗易懂,必須支持
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    發(fā)表于 2016-3-9 16:27:39 |只看該作者
    這十幾年來,針對(duì)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽,在理論上有無數(shù)種降解方式------但實(shí)際上操作上,靠生物、化學(xué)處理的結(jié)果幾乎可以用“失敗”二字表達(dá)。
    為何?
    因?yàn),在高密度的養(yǎng)殖條件下,池塘產(chǎn)生有機(jī)氮的速度遠(yuǎn)高于使用生物、化學(xué)處理有機(jī)氮的速度。
    所以,最有效的辦法是大量地?fù)Q水。
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    發(fā)表于 2016-4-17 11:34:38 來自手機(jī) |只看該作者
    學(xué)習(xí)看樓主的經(jīng)驗(yàn)作品是一種享受
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    少數(shù)派 發(fā)表于 2016-3-9 16:27
    這十幾年來,針對(duì)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽,在理論上有無數(shù)種降解方式------但實(shí)際上操作上,靠生物、化學(xué) ...

    加大生物處理的能力可以嗎?我接觸到的一個(gè)客戶,生物過濾池的體積都有養(yǎng)殖池的一半了。
    藍(lán)靈水族設(shè)備(http://www.lanlinggz.com/)國(guó)內(nèi)最專業(yè)的循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)備生產(chǎn)廠家
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    少數(shù)派 發(fā)表于 2016-3-9 16:27
    這十幾年來,針對(duì)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的亞硝酸鹽,在理論上有無數(shù)種降解方式------但實(shí)際上操作上,靠生物、化學(xué) ...

    換水是比較經(jīng)濟(jì)又實(shí)惠的方法。
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