循环水养殖系统中悬浮颗粒物去除工艺研究概况

第34卷第8期2O15年8月水产FISHERIES科学SCIENCEV01．34No．8Aug．2015循环水养殖系统中悬浮颗粒物去除工艺研究概况李宏伟，张清靖，刘青，曲疆奇，贾成霞(1．大连海洋大学水产与生命学院，辽宁大连1l6023；2．北京市水产科学研究所渔业生物技术北京市重点实验室，北京100068)关键词：循环水养殖系统；悬浮颗粒物；性状；处理工艺中图分类号：$968．39文献标识码：c文章编号：1003—111l(2015)08一-0527—06随着国民经济快速发展，人们对水产品的要求越来越高，不仅体现在对水产品数量的需求，而且对其质量安全有着高度的关注。为弥补捕捞量不足、满足水产品供应，水产养殖快速发展已经成为必然。因此，发展环境友好型、资源节约型的工厂化循环水养殖模式是当今水产养殖行业可持续发展的重要战略任务。循环水养殖系统是综合机械处理、生物处理等技术手段对养殖废水进行处理后循环再利用的系统[]。与传统养殖模式相比，循环水养殖系统在节水、节地、病害防治、废物处理以及可控性等方面优势明显引，表现出高效率、无污染的特点。目前，构建高效的循环水养殖系统已成为水产养殖行业研究热点和发展方向，而管理和去除养殖水体中的悬浮颗粒物是循环水养殖系统的关键环节之一，是保证循环水养殖系统中鱼体健康，避免水质下降，实现成功生产的第一步。1悬浮颗粒物的产生和危害循环水养殖系统中悬浮颗粒物主要由粪便、残饵、细菌絮凝物以及鱼体黏液组成l2。]，其主要来源于投喂的配合饲料l8]，其中有25的饲料最终转化成悬浮物f。不恰当的饲料投喂策略和去除手段，容易造成悬浮颗粒物在系统中的累积和分解矿化，进而对鱼体健康、养殖水质等产生负面影响。悬浮颗粒物累积引起养殖动物应激反应_8]、影响鳃呼吸、减少鱼抗病能力口；悬浮颗粒物累积还容易造成养殖设施堵塞l】，其在循环水养殖系统中分解矿化导致养殖水体中氨氮和亚硝酸盐含量上升[1引，提高生化需氧量口，增加生物过滤器负载，影响其硝化功能n]。因此，快速清除循环水养殖系统中的悬浮颗粒物，对维护水处理系统正常运行，避免水质下降，保证养殖动物正常生长至关萤要。2悬浮颗粒物性状为选择合适的悬浮颗粒物的去除工艺，使循环水养殖系统中悬浮颗粒物得到高效排放和使循环再利用量保持在可接受的水平上，研究循环水养殖系统中悬浮颗粒物的特性非常重要。一方面，通过筛网分离或过滤去除水体中悬浮颗粒物，了解其粒径分布十分必要；另一方面，通过沉淀或沉降去除悬浮颗粒物，就应该查明其密度和沉降速度。目前，循环水养殖系统中悬浮颗粒物性状研究主要集中在负载、粒径分布和沉降特性等三个方面。2．1负载在循环水养殖系统中将悬浮颗粒物的负载控制在合理范围，是系统成功设计的关键，其受到养殖技术、养殖品种和养殖阶段、饲料投喂量等因素的影响。有研究表明，水产养殖系统中悬浮颗粒物含量一般较低，其负荷为5～5omg／LE”]。然而，不同的养殖品种对水体中总悬浮颗粒物的耐受力有所差异。倪琦等口报道了大菱鲆(ScophthalrnmSmazimus)等冷水性海水鱼总悬浮颗粒物应≤2O收稿日期：2014-12-24；修回日期：20150323．基金项目：国家科技支撑项目(2012BAD25B03)；北京市农林科学院科技创新能力建设专项(KJCX20140420，KJCX20151203)：北京市现代农业产业技术体系建设专项(SCCWZJ20141103—3)．作者简介：李宏伟(1990-)，男，硕士研究生；研究方向：渔业水处理技术．15．mail：lhw081215@163．com．通讯作者：张清靖(1974一)，男，高级工程师；研究方向：渔业生态与环保．E-nail：qingjingzhang2007@aliy~Jn．tom．水产科学第34卷mg／i，而在养殖罗非鱼时总悬浮颗粒物的密度可达80mg／L。因此，合理的构建循环水养殖水处理系统，降低水体中的悬浮颗粒物含量至安全密度以下，对于减少鱼体应激反应、提高鱼体抗病能力、保障循环水养殖系统稳定运行至关重要。2．2粒径分布循环水养殖系统中悬浮颗粒物粒径范围变化很大，从大悬浮颗粒物到微小和胶体颗粒以及溶解态悬浮物，其粒径为0．4～900m，且粒径小于35“m的悬浮颗粒物占总质量的90[1。然而，水体中悬浮颗粒物的粒径分布并非一成不变，易受水流、鱼体活动、水泵等因素的影响。孙大川叫研究了尼罗罗非鱼(Oreochromisniloticus)循环水养殖系统中悬浮颗粒物粒径变化规律。结果表明，随着悬浮颗粒物在养殖池中停留时间的增加有破碎的倾向。McMillan等比研究了水泵对循环水养殖系统中悬浮颗粒物大小的影响，发现关闭和开启水泵前后系统中悬浮颗粒物粒径发生显著变化，水泵增加了小悬浮颗粒物的体积，但对粒径小于60m的悬浮颗粒物数量没有影