?循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)基本上是一個省地、省水、高產(chǎn)的生產(chǎn)工具。其主要效益體現(xiàn)在可以減少用水量，提高養(yǎng)殖密度，減低受到外界影響感染病害的機率。與傳統(tǒng)室外養(yǎng)殖法相比較，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)生產(chǎn) 1公斤魚可節(jié)省約 30噸的水量，且養(yǎng)殖密度提升 35~ 50倍。本文以一種典型循環(huán)水養(yǎng) 殖系統(tǒng)為例,簡單介紹循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的水處理 技術(shù)。

1 水處理工藝流程

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的水處理工藝主要包括:物理過濾、生物處理、消毒殺菌、增氧等幾部分組成。 圖 1就是這一典型系統(tǒng)的工藝流程圖。

本系統(tǒng)中水處理有兩個循環(huán),第一主循環(huán)是通過集水管將魚池中的殘餌和魚的排泄物等沉淀到池底的污物連同廢水一起送出，經(jīng)過機械式過 濾，初步去除較大的懸浮固體物后，進入生物過濾系統(tǒng)(包括浸沒式生物濾池和滴濾池)進行硝化

經(jīng)過紫外線殺菌再流入溶氧錐，提高水中溶解氧含量后返回魚池供生物使用；第二是有部分的廢水進入脫氮槽，進行反硝化反應(yīng)，以降低廢水中的硝酸氮的含量，處理后的水回到水處理系統(tǒng)中。 

2 物理過濾

物理過濾是循環(huán)水養(yǎng)殖水處理中的一個重要 環(huán)節(jié)，其主要目的是去除水中的懸浮固體物。水中細小的懸浮固體物會阻塞魚鰓妨礙魚的呼吸;；懸浮固體物腐敗會消耗溶解氧，并產(chǎn)生氨氮；懸浮 固體物還會堵塞生物濾床，影響生物處理的效果。 目前在循環(huán)水養(yǎng)殖水處理中常見的物理過濾方式有沙濾系統(tǒng)、網(wǎng)袋式過濾系統(tǒng)、轉(zhuǎn)鼓式過濾系統(tǒng)等。

( 1)沙濾系統(tǒng) 沙濾系統(tǒng)是將養(yǎng)殖水通過由沙粒所構(gòu)成的濾床，以濾除水中的魚糞、殘餌等沉降性固體物。過濾機理包含沙粒對固體物之篩 除、攔阻，污染顆粒之相互吸附、碰撞，大型固體物之重力沉淀等。在沙濾系統(tǒng)中，水的特性及砂粒粒徑大小是影響過濾效果的重要因素。常見的型式有沙濾罐、虹吸濾池等。

(2)網(wǎng)袋式過濾系統(tǒng) 利用水泵將污染物抽入過濾袋中(圖 2),網(wǎng)袋使用越久，過濾效果越佳，但過濾所需要的阻力越大，所以當污染物質(zhì)貯存至一定量時，要使用手動或時間控制器使機械產(chǎn)生反沖洗作用，將污染物排除。本過濾系統(tǒng)使用需注意濾袋阻塞造成袋內(nèi)水壓太強引起接頭處或濾袋破裂，而且在清洗后需清理濾袋、過濾系統(tǒng) 管線內(nèi)所沉積的雜物、廢水,以免發(fā)臭或引起病菌滋生。

(3)轉(zhuǎn)鼓式過濾系統(tǒng) 轉(zhuǎn)鼓式過濾機是利用濾布或不銹鋼網(wǎng)攔阻水中的有機固體顆粒。以重力排水或水泵抽水的方式將循環(huán)水引入過濾系統(tǒng)，不停轉(zhuǎn)動的輪鼓上鋪有不銹鋼的微細網(wǎng)以篩除懸浮固體(圖 3)。當濾網(wǎng)阻塞，水位上升觸動液位控制器時，會驅(qū)動圓筒滾動裝置及高壓沖水 水泵，直到濾網(wǎng)暢通為止。沖刷下來的固體，由收集管導(dǎo)入集污槽。為提升轉(zhuǎn)鼓式過濾機的效率,，可將多口魚池的循環(huán)水管路串聯(lián)，使串聯(lián)的魚池 可以共享 1臺過濾機。本系統(tǒng)對水中懸浮微粒的 去除率約 10%~ 30%。

A.過濾滾筒 B.噴嘴 C.污物托盤 1.來自漁池待處理之循環(huán)水 2.經(jīng)過過濾設(shè)備處理后之循環(huán)水 3.過濾后 之雜質(zhì)

目前，常見的轉(zhuǎn)鼓式過濾機是由內(nèi)而外過濾,，濾網(wǎng)承受張力，容易破損，而且過濾時會打碎懸浮固體的粒子，使微細顆粒的數(shù)量增加。據(jù)報道，有臺灣的研究人員開發(fā)出由外而內(nèi)過濾的轉(zhuǎn)鼓式過濾機和創(chuàng)新的過濾模式。

3 生物處理

類型  一種是硝化系統(tǒng)，另一種是反硝化系統(tǒng)。硝化系統(tǒng)是利用好氧微生物將水中較復(fù)雜的有機物 分解成簡單的二氧化碳、硝酸鹽、甲烷及硫化氫等無機鹽類，主要是去除氨氮。根據(jù)微生物生長的方式可分為懸浮式及固著式。在一般養(yǎng)殖循環(huán)水 處理系統(tǒng)中，微生物多使用固著式生長，較具代表 性的系統(tǒng)如各類生物濾池、生物濾塔及生物轉(zhuǎn)盤等。反硝化系統(tǒng)是利用微生物在缺氧條件下,將 硝酸氮和亞硝酸氮還原轉(zhuǎn)化為氮氣。常見的系統(tǒng) 就是脫氮槽。

( 1)生物轉(zhuǎn)盤

轉(zhuǎn)盤以每分鐘 3轉(zhuǎn)的速度旋轉(zhuǎn),并保持大約有 40%~ 50%的表面積浸泡在水里,其余部分則曝露在空氣中。轉(zhuǎn)盤的表面上長有一層生物膜， 生物膜包含具有凈水功能的細菌及原生動物，圓盤緩慢轉(zhuǎn)動時，水中的有機物則可被轉(zhuǎn)盤表面上的微生物所分解,以達到去除氨氮的目的。

( 2)浸沒式生物濾池

浸沒式生物濾池是利用一些塑料顆粒、碎石或珊瑚礁為濾材，讓微生物在其周圍形成一層生物膜，使循環(huán)水通過濾材時，水中的有機物經(jīng)由濾 材上的微生物分解消化掉而達到水質(zhì)凈化目的的 方法。一般認為，濾材對于水中可溶性物質(zhì)及懸 浮物之去除可有下列作用:濾材上附著之生物濾膜，能吸取水中有機物為營養(yǎng)，并代謝為二氧化 碳、硝酸鹽等,而使水質(zhì)凈化。濾材的間隙可以 使懸浮物阻流、沉淀及凝集,進而達成凈化水質(zhì)。 浸沒式生物濾池的濾層構(gòu)造需考慮到濾材的性質(zhì) 及濾層的厚度,一般采向上流式。

( 3)滴濾池

滴濾池是把廢水散布于濾床,濾床上的微生物利用廢水中所含的氧氣及有機物，將廢水中的有機物分解，使得水得以凈化再利用的方法。當 排放水散布在濾床時，微生物則利用空氣中的氧氣及排放水中的有機物質(zhì)，在碎石表面形成生物膜。當排放水與生物膜接觸時，這些微生物吸收有機物，放出二氧化碳、水及硝酸鹽等，而使水中 的有機物大量去除。

滴濾池的構(gòu)筑物一般采用混凝土池，濾床的底部鋪有集水用得多孔板，其下面為斜率 1%~ 2%的混凝土池底，在多孔板上鋪上 5~ 10 cm大

在循環(huán)水養(yǎng)殖中生物處理主要可以分為兩種  小的碎石或塑料片，厚度約 1. 5~ 2. 0m,即可成濾床，在濾床的上方裝設(shè)有旋轉(zhuǎn)式或噴射式的散 水機，把水均勻地散布在濾床上，水經(jīng)過濾床而沿著底部的斜度匯集到池中部而流出，將流出的水沉淀后，即得處理干凈的水。

滴濾池是利用附著在濾材上生物膜中的微生物來分解水中的有機物,具有下列優(yōu)點:對于水量負荷適應(yīng)能力強。對于毒性物質(zhì)沖擊負荷 強。不必每日測定污泥量及溶氧，管理較活性污泥法容易。濾材上固定有較廣泛的生物相，處理效果好且污泥產(chǎn)量少。 硝化細菌繁殖容易，可得較好的硝化效果。

( 4)脫氮槽

在生物處理法處理氨氮時，一般只是采用好氧性的微生物將氨氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽。如此將導(dǎo)致循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中的硝酸氮累積，可能對養(yǎng)殖生物產(chǎn)生危害。為了解決這個問題，可增加脫硝處理設(shè)備。

脫氮槽是一個密封的容器，通過攪拌使得容器中微生物與廢水充分接觸，并向脫氮槽中添加有機碳源(傳統(tǒng)上以甲醇作為碳源)。微生物在 缺氧的條件下，可以將硝酸氮和亞硝酸氮還原轉(zhuǎn)化為氮氣,排出系統(tǒng)，以達到脫氮的效果。

圖 4就是一套將浸沒式生物濾池、滴濾池、脫氮槽三者結(jié)合在一起的生物處理系統(tǒng)。

4 消毒和增氧技術(shù)

( 1)消毒技術(shù)

消毒的作用是殺滅病原微生物(包括細菌病毒及原生動物胞囊等)或消除其治病作用。目前在循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中常見的方法有臭氧消毒和紫外線消毒。

有極強的氧化作用，對具有很強抵抗力的微生物的病毒、芽胞等均具有強大的殺傷力，其還有很強的溶入細胞壁的能力，從而破壞細菌集體鏈狀結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細菌死亡。但是在實踐中使用臭氧要注 意，其在處理海水時，可能會與海水中的某些物質(zhì) 作用產(chǎn)生對魚蝦有毒性的溴氧化物。另外，在育苗中臭氧的殘留可能會影響苗種的生長。

紫外線的殺菌作用是紫外線對微生物細胞酶和原生質(zhì)的影響，導(dǎo)致細胞的死亡。其殺菌效率與紫外燈的功率、懸浮物的濃度、微生物的數(shù)量和生理特征、水的光學(xué)密度或水的吸收特征有關(guān)。 在實踐中水的透明度及水層的厚度對紫外線消毒 的效果有很大的影響。

( 2)增氧技術(shù)

增氧方式從使用氧的來源可以分為空氣增氧和純氧增氧,從增氧是否在魚池中進行可以分為池內(nèi)增氧和池外增氧。目前我國大多數(shù)采用的是池內(nèi)增氧、空氣增氧，而在歐美則普遍采用池外增 氧、純氧增氧。一般是使用溶氧錐使得水與純氧能充分的接觸，以提高純氧的利用率。

5結(jié)語

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的研究近些年有了很大的發(fā) 展，也引起了各界對該技術(shù)發(fā)展的關(guān)注。但是目前，循環(huán)水養(yǎng)殖依然沒能大面積的推廣，主要有兩大障礙，一是投資成本和運轉(zhuǎn)成本普遍偏高，二是對系統(tǒng)的運行要求較高的管理水平。這也給水產(chǎn)養(yǎng)殖工程人員提出了新的挑戰(zhàn)，就是發(fā)展新方法、新技術(shù)，以利用消耗更少的資源(空間、時間、人 力、水、電、飼料等)，生產(chǎn)出更多的食物,并且對 環(huán)境的影響最小。