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13随着水产业的不断发展，原来的粗放开放式养殖技术已经越来越满足不了需要。集约化水产养殖已势在必行。80年代中期，在我国北方的辽宁、山东等地迅速发展起来的皱纹盘鲍的育苗和养成技术是我国海水集约化养殖的开始，它以集约化的形式贯穿了育苗和养殖的全过程。80年代末期，在山东荣成首先形成规模化生产的牙鲆养殖是我国集约化养殖发展和延伸。虽然我国目前的主要技术指标还相对落后有许多技术问题需要进一步芫善和提高。但是集约化养殖所具有的技术特征证明它将具有很大的发展潜力。集约化养殖水处理系统是一个集过滤、消毒杀菌、增氧、温控、除氨氮等为一体的综合性工业化养殖技术。集约化养殖水处理系统的设计原则、工艺路线、技术要求及工程设施直接代表了集约化养殖的技术水平。
1养殖水处理方法分析1.1除氨氮技术1.1.1氨的吹0兑法收稿曰期：2002 -）男，山东威海人，副教搜研究方向设施渔业。
水中的氨氮大多以氨离子H %）和游离氨H3）保持平衡的状态存在。其平衡关系式为：NH3 ++0H+这个关系式受pH值的影响，pH值高时平衡向左移动游离氨的比例较高。
因此，当水的pH值升高时，加以搅拌或曝气等物理方法可促使氨从水中逸出。这只要采用普通的空气吹脱方法就得以进行。在实际工程中大多数采用吹脱塔。吹脱塔的构造一般采用气液接触装置在塔内插入木质的或塑料的填充材料可以促使空气和水的充分接触。通常以石灰作为碱剂处理水经石灰处理的水从塔的上部淋洒到填料上而形成水滴在填料的间隙中次第落下再用风机或空气压缩机从塔底向上吹送空气或从水平方向吹送时，氨成为气体从水中逸出。
这种方法具有以下优点：d膜作简单并容易控制；眉有稳定的除氨效果。但该方法也存在以下问题：d）低温时除氨效率不高；）因使用石灰易形成水垢；（3）游离氨的逸散会造成二次污染；）水温降低除氨的效率也降低。还需要解决联合使用氨氧化钠防止水垢的生成和改进回收利用氨的技术并使之实用化的问题。
2氯化处理法氯化处理是利用在水中的氨与氯的反应生成氨气而将水中的氨去除的化学处理法。这种方法还可以起到杀菌作用，同时使一部分有机物无机化。但经氯化处理后还残留余氯这种处理水对鱼类有影响必须附设去除余氯的工艺设施。去除余氯一般以活性炭过滤法效果好。
1.1.3生物除氨氮废水生物处理除氨氮是一种经济、有效的方法，即通过硝化――反硝化过程，使废水中的有毒物质氨氮转化为无毒物质氨气并从水体中释放出来。由于废水本身所含的有机物有可能被利用作为反硝化过程的碳源，可以减少或不用外加碳源，除碳和除氨同时进行，废水得到净化，并节省了处理费用，可谓一举两得。
硝化就是通过亚硝化单胞菌和硝化菌的活动使氨氮分别连续地转化为亚硝酸氮和硝酸氮的过程；反硝化则是当硝酸盐氮作为微生物呼吸终点氨受体时还原硝酸盐氮，它由兼性细胞芫成。当溶解氧浓度接近零时，硝酸盐可作为氧源-34. 1.1.4水生植物除氨氮水生植物能通过光合作用，用水中的二氧化碳、氮元素等合成自身有机物质因而能净化水质。实践表明水生植物能增加池中溶氧，降低有机物和氨氮，使氮主要以氧化状态存在。
12杀菌消毒1臭氧杀菌臭氧是氧的同素异构体组成元素相同但性质相差很大。臭氧是一种极不稳定的物质易分解为氧。臭氧作为一种强氧化剂对水中的多种化学物质有着强烈的氧化和降解作用。
用臭氧处理养殖水，不仅可以杀灭养殖育苗水体中的病毒、活病毒和原水中的藻类，还可以将对水生动物有害的可溶性铁、锰、及重金属、亚硝酸氨氧化成对生物无害的氧化物及硝酸盐、分解成硫化氨，并对有毒的氰化物、有机锡这些物质对苗种和幼体危害极大肩有强烈的氧化和遮蔽作用，并具有澄清效果和增加水体中的溶解氧的作用。
臭氧对水中不同生物的作用效果是不同的对水中细菌的杀灭作用十分有效。对仅含细菌的水体只需投加少量臭氧，低于0.5mL/g时就可以达到97%以上的灭菌率。对浮游生物具有很强的杀灭能力，在浮游生物总量较少的条件下只需投加少量的臭氧就可以有效地杀灭水中的浮游生物。臭氧对浮游植物的杀灭是有选择性的，要对蓝、绿藻进行有效的杀灭，必须投加大量臭氧，这是不经济的做法。但用混凝法先去除大部分藻类再用臭氧进行后处理的方法是经济有效的。
2氯制剂消毒使用氯制剂消毒不仅能杀菌，也能与存在于水中的某些还原性物质发生氧化还原作用。氯价格便宜，经验成熟，有后续消毒作用，但氯消毒法对某些病毒、芽孢无效，并且产生有机氯化合物易造成污染。
1.3过滤1.3.1物理过滤物理过滤方法在循环水养殖中应用较多主要是清除水中的悬浮物、肉眼能见的固态废弃物加粪便、残饵及污泥等。常用的过滤器有：转鼓式机械过滤器适用于高效、大流量。
沸石过滤器直接吸附水中氨氮其与NH %―的反应是离子交换反应，在吸附时要受到其他共存离子的影响且受到温度的影响。
重力砂滤器较大面积适用于细菌大量繁殖。
活性炭过滤器：可吸附小分子化合物涂氯残毒对水质、水温及水量的变化有较强的适应能力。吸附装置运转管理简单易于控制。
压力过滤器滤速快、省空间效果不如重力砂滤池且易造成溶氧不足。
滴流过滤器滤速较慢，供氧充分适用于硝化细菌生长繁殖。
珊瑚过滤器在海水中释放钙镁离子，并能吸附其他离子培养硝化细菌。
泡沫分离器主要用于去除蛋白质和悬浮粒子少污浊负荷防治悬浊物引起的堵塞。它的主要功能是去除污浊物质兼有供氧和水质净化的作用。
其中活性炭吸附法在污水处理中的应用特点如下①对水中的无机物有很好的吸附特性。②对水质、水温及水量的变化有较强的吸附能力。含有同一种有机物的污水活性炭对高浓度和低浓度的废水都有较好的吸附能力。③装置占地面积小以混凝沉淀与活性炭组合的物理化学处理流程，占地面积仅为活性泥污的1/41/2.④运行管理简单易于自动控制。⑤对一些重金属氧化物如汞、铅、锡、铁、镍也有较强的吸附能力。
2生物过滤生物过滤指用异养菌将有机物分解为二氧化碳和水，自养菌将氨转化为毒性较低的硝酸盐。通常用生物膜的方法其基本原理为首先形成生物膜。当污水通过滤池时，悬浮物被滤料截留胶体物质被吸附在滤料的表面，污水中的有机物促进了微生物的迅速繁殖，这些微生物又进一步吸附了污水中的成悬浮、胶体和溶解状态的物质，形成生物膜。然后水体流过生物模时，膜上的微生物在氧的参与下将有机物分解为无机物和二氧化碳，使污水中的有机物大大减少，因此得到净化。
生物膜法通常有以下几种：生物流化床：流化状态下，水流量加大，生物离子膨胀，促进了水与粒子表面的接触，离子与流体之间界面不断更换加之粒子之间相互碰撞、摩擦致使生物膜较薄、均匀、活性好显著的增加了生物粒子流化水的能力并且效果稳定。
生物固定床：固定状态下，由于粒径和空隙率的减少水流阻力增加，流量相对减少，阻塞效应加剧，导致水流通过不畅易造成厌氧环境产生嫌气分解。
生物转盘能在盘面上繁殖大量的丝状和非丝状细菌和真菌，调节转速可控制生物群与污水的接触时间和污水的充氧程度，电耗低卫生条件好，无表面阻塞现象无噪声机械设音简单。
生物转筒：生物转筒是在生物转盘基础上的一种改进，由于转盘材料费用高，使用时可能还有一定困难，特别是在没有转盘生产工厂的地区更是如此。生物转筒可用于养殖池排水。
生物接触氧化法体积负荷高处理时间短生物活性高，有较高的微生物浓度<污泥产量低。
活性污泥法传统的活性污泥有下列单元组成其流程模式为：5――处理后污水6―-回流污泥7―-再生池8―-产生污泥9―-剩余污泥10―-污泥浓缩池11―-fl脱水设音或污泥硝化池等在活性污泥法的演变过程中，在反应污水的注入方式和曝气方式方面有了进一步的分类由传统的污泥法到变量曝气法、阶段曝气法、芫全混合曝气法、再生法等。
2集约化养殖水处理系统设计结合养殖水处理现状及对水处理方法的研究分析集约化养殖水处理试验设计流程如下：该设计流程主要包括以下几方面的内容：前处理系统滤池采用可冲洗滤池，滤料为石英砂-活性炭升温设音采用升温盘管臭氧消毒。
养殖池充气设音采用高效充气喷头种植水生植物净化水质。
后处理系统：养殖来水先采用泡沫分离法去除污蚀物质兼有充氧作用；生物过滤采用生物膜法，利用生物转盘竖向布置生物包，生物包内添加硝化、反硝化菌除氨氮臭氧消毒，同时充氧。
3系统特性分析与讨论本流程是一种适用于集约化养殖水处理的工艺流程。设计原则主要有两点一是功能全能同时具有物理过滤、生物过滤、杀菌消毒、除氨氮、调温、充氧等功能可满足各种养殖模式的需要二是简化集合，巴整个系统分为前后两部分，便于操作管理。
3.1前处理系统的基础设施是可冲洗的滤池，滤料运用石英砂和活性炭。主要功能为过滤升温，音用功能为充气和消毒。
3.1.1前处理系统采用臭氧杀菌。为实现对水质的有效净化，一般情况都采用过量投入法，使水中保持一定的溶解臭氧。值得注意的是：臭氧对水产养殖生物具有较大的毒性，中毒的表现为类似缺氧的状态，原因是臭氧刺激生物的鳃部使之分泌物增加并形成凝结使鳃与水之间形成隔膜所致。解决这个问题的方法是采用臭氧消毒后的水通过石英砂和活性炭过滤；将残余的臭氧充分溶入水中，并促进其吸附分解。
3.1.2采用可冲洗滤池：在过滤过程中，原水中的悬浮物被滤料表面吸附不断在滤料层中积累，由于滤料空隙逐渐被污物堵塞，过滤水头损失不断增加，当达到某一限度时，滤料需进行清洗，使滤池恢复工作性能，继续工作。过滤时由于水质损失增加，水流对吸附在滤料表面的污物剪力变大，其中有些颗粒在水流的冲击下移到下层滤料中去*终会使水中的悬浮物含量不断上升水质变差。到一定程度时需要清洗滤料以使恢复滤料层的纳污能力。污水中的悬浮物中含有大量有机物，长期滞留在滤层中会发生厌氧腐败现象须定期清洗。
3.1.3滤料选择石英砂和活性炭。因为活性炭对水中的有机物有很好的吸附特性对分子直径在对水质水温及水量的变化有较强的适应能力，10-8~10 5cm或分子量在400以下的低分子量溶解性有机物的吸附*好在这个范围内，分子量越大性能越好对水质水温的变化有较强的适应能力含同一种有机物的污水，活性炭对高浓度或低浓度的有机废水都有较好的吸附能力；活性炭装置面积小，运行管理简单，易于自动控制；对一些重金属氧化物也有较强的吸附能力，如汞、锡、铁、镍等。另外，石英砂具有机械强度高、化学稳定性好、取材方便、价格便宜，是目前运用*广的过滤材料。
升温的功能可在滤池内装设升温盘管来解决其设计在蓬菜鱼类试验场的设计中采用经试验可行。
3.2养殖池内目前采用的充气设施，由于设置密度较低，池水深度较浅所起到的充氧作用有限。故采用高效充气喷头在水处理设施中解决。
3.3后处理设施包括泡沫分离装置、生物过滤装置、除氨氮装置、消毒装置、充氧装置和升温装置等。
3.3.1泡沫分离法是利用气泡的气液界面可吸附浓缩污浊物质的性质，从而分离、去除水中污浊物质之浮选分离法的一种。气泡供给机产生大量的微细气泡通过转叶的剪切力气泡细微化圾搅拌的混合力，能提高气液接触面积及气固接触几率从而提高溶解氧效率及分离效率。泡沫分离装置不仅具有去除污浊物质的功能，还可以充氧，提高溶解氧的浓度；同时，还可以有效利用鱼类、甲壳类的体表粘性物质进行水质净化有效去除体表粘性物质、细菌、残饵、粪便等悬浮物等。对泡沫分离装置无法去除黄揭色有机物质湫蚀质等X氨基酸、氨、肖酸等采用生物脱氮活性炭的处理。
3.3.2后处理系统采用生物转盘的生物膜法盘面上繁殖大量的丝状和非丝状细菌和真菌。丝状菌具有巨大的表面积和生物活性通过调节转速可以控制生物群与污水的接触时间和污水的充氧程度；由于生物群紧附在转盘上突然加大水力负荷不会把生物冲刷掉。有毒物质负荷只影响转盘*外面的生物所以，原有的处理效果可以得到很快恢复；易于分级运转。改进在各级内停留时间的分配。可以在每级内部培养出特别适宜于处理该级内污水的混合型微生物；生物膜成熟期短通常不超过一周；处理效率高，污泥容易从污水中分离污泥沉速为3. 0~4.5m/h周体量水处理设备为4.~5.易脱兑水；冬季使用较简单的遮盖设音即可保证运转效果，无需再加温。
与曝气池相比较，转盘上的生物群能与污水充分接触，使污水中有机物易被细菌所分解，而且可以控制生物群的搅动和槽内溶解氧的含量这种情况在普通曝气池中是难以控制的。与滤池相比转盘能利用生物膜的全部表面积而不至于产生堵塞现象。转盘还能控制污水在槽内的停留时间与微生物的接触程度，而且整个设音的水头损失低。这些优点又是滤池所没有的。就运转费来说，也比二者低。同时，在生物滤池中形成的生物膜上进行硝化和反硝化反应，能使水中的氨氮得以降解去除氨氮。
生物滤池有平面布置的、平流式和竖向布置的生物包形式。平流式生物滤池占地面积较大操作管理不太方便，因此我们建议采用高效率的生物过滤细菌种群用竖向的生物包技术提高工业化养殖的技术水平，曾加系统的生产效益这不仅是生产经营运作方面的需要，而且还可以保护环境、维持近海生态平衡。
3.3.3后处理系统与前处理系统一样采用臭氧消毒不再赘述。
3.3.4后处理系统中运用增氧机充氧。因为运用泡沫分离装置及臭氧消毒装置的同时兼有充氧作用故我们采用喷水式增氧机，虽然增氧能力和动力效率较低，但其结构简单又有反渗透超纯水设备美化环境的作用。
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