刀客特金出品：水產(chǎn)養(yǎng)殖水處理中生物過濾（一）

漁歌子

提示：對專業(yè)詞匯頭暈的朋友可以直接看紫色字體。



生物過濾是整個水處理系統(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(yīng)環(huán)節(jié)眾多，無數(shù)不同種類微生物相互協(xié)作，每個中間反應(yīng)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(zhàn)性的事。目前單單一個生物過濾過程就養(yǎng)活著全世界數(shù)十個科學(xué)家團隊和實驗室，足見其復(fù)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(zhuǎn)

　　

　　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中。在水產(chǎn)環(huán)境里，氮也是養(yǎng)殖動物產(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)氮對魚具有毒性，硝態(tài)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(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(yǎng)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(yǎng)殖系統(tǒng)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(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)化為氮氣排出系統(tǒng)，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?yōu)闊o害的氮氣被清除出系統(tǒng)。

　　

　　如果你覺得有點繞，你可以簡單理解為：假設(shè)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(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)驗公式或經(jīng)驗表格來獲得。

　　

　　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(xí)慣保持水體在偏堿性，這會促進硝化反應(yīng)的進行。而堿性環(huán)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(chǔ)理論知識應(yīng)該有一個大概的概念了。我們?nèi)绾卧趹?yīng)用中實現(xiàn)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(jù)自己的實際情況選擇最合適的解決方案。
　　
　　下節(jié)小課堂我們來重點說說實現(xiàn)生物過濾的兩個重要部件，生物填料和曝氣裝置。

漁歌子

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！！

0928

這內(nèi)容實用！好東西！謝謝您！

薄薄酒

寫的好，通俗易懂，寫得太棒了

啟航_df2HL

學(xué)習(xí)中，樓主辛苦了！

dgpalcent

不錯，頂頂頂！

漁歌子

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，我只是個技術(shù)貼的搬運工。
以后會發(fā)更多的好貼子供大家學(xué)習(xí)和交流！

wx_u4eBgRbM

通俗易懂，必須支持

少數(shù)派

這十幾年來，針對養(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。
為何？
因為，在高密度的養(yǎng)殖條件下，池塘產(chǎn)生有機氮的速度遠高于使用生物、化學(xué)處理有機氮的速度。
所以，最有效的辦法是大量地換水。

wx_QJYg4VYu

學(xué)習(xí)看樓主的經(jīng)驗作品是一種享受

lanlingshuizu

少數(shù)派 發(fā)表于 2016-3-9 16:27
這十幾年來，針對養(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？我接觸到的一個客戶，生物過濾池的體積都有養(yǎng)殖池的一半了。

東方朝陽

少數(shù)派 發(fā)表于 2016-3-9 16:27
這十幾年來，針對養(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------但實際上操作上，靠生物、化學(xué) ...

換水是比較經(jīng)濟又實惠的方法。