河北沿海地区工厂化养殖车间 利用地下海水养殖大菱鲆水处理技术要点

    段学民

    

    摘 要：地下海水为封闭式环境，水质稳定，既没有传统病毒、细菌的传播，也没有重金属污染。当前河北省部分沿海地区受自然地域影响，自然海水供给不足和海域污染逐渐加重，工厂化养殖车间利用地下海水养殖大菱鲆具有水源充足、水质稳定等优势，且食品质量安全更有保障。因此，河北省沿海地区形成了“沉淀-生物净化-双砂滤”相结合的处理模式，本文总结介绍这一处理模式及其处理效果。

    关键词：河北沿海地区;地下海水;养殖;大菱鲆;生物净化;双砂滤

    河北省沿海地区地下海水资源充沛且水质稳定，但普遍存在含有2价Fe和Mn元素和缺少浮游动植物的情况，工厂化养殖车间利用地下海水养殖大菱鲆关键便是解决地下海水含有2价Fe和Mn元素和缺少浮游动植物等问题。经过十几年的养殖摸索，河北省沿海地区形成了“沉淀-生物净化-双砂滤”相结合的处理模式，现将相关技术要点总结如下。

    1 净化设备

    1.1 沉淀池

    沉淀池选址位于水源附近，便于地下海水抽取，池塘形状长方形，面积应大于等于工厂化养殖车间水体面积，池深1.5～2 m，每hm2设置一台增氧机，用于池水曝气增氧，在条件允许的情况下沉淀池面积越大越好。池塘四周应设置材料为水泥或无纺布的护坡，防止雨水倒流和池塘风浪冲刷。

    1.2 生物净化池

    生物净化池与沉淀池相连，位于沉淀池出水方向，池塘形状长方形，面积为工厂化养殖車间水体面积的3倍，池深2.5～3 m。池塘四周设置护坡，同沉淀池。

    1.3 取水池

    取水池与生物净化池相连，位于生物净化池出水方向且靠近工厂化养殖车间，池塘形状正方形，面积与工厂化养殖车间水体面积相等，池深2.5～3 m，每hm2设置一台增氧机，用于池水曝气增氧，在条件允许的情况下取水池上方做遮阳处理。池塘四周应设置护坡，同沉淀池。

    1.4 砂滤罐

    砂滤罐紧邻工厂化养殖车间，采用高、低位砂滤罐形式，高位砂滤罐与低位砂滤罐的体积比为1∶1，由石英砂（也可选择锰砂）填罐，石英砂体积为砂滤罐总体积的30%～40%。低位砂滤罐也可由工厂化车间砂滤池代替。

    2 净化流程

    地下海水净化流程主要如下：

    地下海水→沉淀池沉淀→生物净化池净化→取水池二次沉淀→砂滤罐双砂滤→工厂化车间养殖使用

    2.1 沉淀池沉淀

    地下海水水体清澈透明，Fe和Mn元素主要以2价形式存在，由动力泵抽到沉淀池，水深达到1 m后，关闭动力泵迅速开启沉淀池增氧机，加速地下海水与空气的接触，使水体中以2价形式存在的Mn元素形成氢氧化物桃红色絮状沉淀;以2价形式存在的Fe元素被氧化为3价形式，形成氢氧化物红色絮状沉淀。沉淀池充气2 h后关闭增氧机，充分沉淀地下海水中的絮状沉淀物。地下海水经0.5～1 d充分沉淀去除2价Fe和Mn元素后流入生物净化池。

    2.2 生物净化池净化

    生物净化池水深2 m，池中的藻类以单细胞藻类为主，可人工接种培养小球藻，也可利用自然条件在池中培养有益藻类。在培养单细胞藻类过程中，为防止裸甲藻生成和繁殖，每间隔1 d全池少量泼洒光合细菌和EM菌等有益细菌;为防止单细胞藻类大量繁殖，在泼洒光合细菌和EM菌等有益细菌的隔天全池少量泼洒枯草芽孢杆菌，使生物净化池内的单细胞藻类、有益菌和枯草芽孢杆菌达到一种生物平衡关系。地下海水经过3～5 d单细胞藻类和有益菌的生物净化，有效补充所缺少的浮游动植物后流入取水池。

    2.3 取水池二次沉淀

    取水池水深2 m，每日早晨5：00—7：00和中午11：00—14：00定时开启取水池增氧机为地下海水增氧，使水体中以2价形式存在的Mn元素形成氢氧化物桃红色絮状沉淀;以2价形式存在的Fe元素被氧化为3价形式，形成氢氧化物红色絮状沉淀。地下海水经取水池二次沉淀0.5～1 d后，再经砂滤罐双砂滤后供工厂化车间养殖使用。

    2.4 砂滤罐双砂滤

    地下海水由动力泵抽到高位砂滤罐，经高位砂滤罐砂滤后自动流入低位砂滤罐（砂滤池），经低位砂滤罐（砂滤池）砂滤后进入工厂化车间供大菱鲆养殖使用。双砂滤能够充分利用石英砂对水体中Mn元素的吸附作用、对水体中Fe和Mn元素氢氧化合物絮状沉淀和有机质的过滤作用，使养殖水体更加清澈。

    3 净化效果

    地下海水净化前后各项理化指标和浮游动植物数据详情见表1。

    由表1可以看出：地下海水在未净化前存在溶解氧不符合GB 11607-1989[1]、GB 3097-1997[2]和NY 5052-2001[3]要求;含有2价Fe和Mn元素;缺少浮游动植物等问题。经沉淀池沉淀、生物净化池净化、取水池二次沉淀和砂滤罐双砂滤后，地下海水由“生水”变“熟水”，各项理化指标均符合GB 11607-1989[1]、GB 3097-1997[2]和NY 5052-2001[3]要求，有效解决地下海水含有2价Fe、Mn元素和缺少浮游动植物等问题，水质符合工厂化养殖车间养殖大菱鲆水质要求。工厂化养殖车间利用地下海水养殖大菱鲆对比利用自然海域海水养殖，能够有效解决沿海部分地区受自然地域影响自然海水供给不足问题，具有水质稳定;无病毒、细菌和重金属污染等优势，且食品质量安全更有保障。

    4 存在问题和今后研究方向

    地下海水经净化过程对有益菌改良水质效果研究尚不够深入，今后应大力开展水质净化池有益菌净化地下海水研究，摸清地下海水在生物净化池中有益菌种类和数量的变化，以便更好地为地下海水净化提供强有力的科学数据支撑。

    参考文献：

    [1] 国家环境保护局.渔业水质标准：GB 11607-1989[S].北京，中国标准出版社，1990：4-5.

    [2] 国家环境保护局.海水水质标准：GB 3097-1997[S].北京，国家环境保护局，1997：2.

    [3] 中华人民共和国农业部.无公害食品 海水养殖用水水质：NY 5052-2001[S].北京，中华人民共和国农业部，2002：1-3.

    （收稿日期：2021-03-22;修回日期：2021-03-30）