过滤器和工厂化循环水养殖
阅读：376发布时间：2008-4-17
过滤器是工厂化循环水养殖和水族馆养殖的核心部分，对水质状况和鱼类健康起着至关重要的作用。在一个典型的循环水水处理系统中，通常需要使用三种类型的过滤器：机械滤器、化学滤器和生物滤器。每一类型均有不同的设计，使用不同的过滤介质，以适应不同的需要。
一个成功的过滤系统，需要根据养殖水体中的有机负荷进行设计，因地制宜地将各种过滤器有机地搭配和组合后，完成养殖过程中的废物转化，保证系统水质稳定、平衡，始终处于良好的状态。
本文将对以上三种滤器的特点和使用方法做一简单的介绍。
1 机械滤器
机械滤器使用硬质的细小颗粒为过滤介质。当水通过一定厚度的过滤介质时，水中的悬浮颗粒被介质阻隔而停留下来，从而达到净水的目的。zui常见的过滤介质是石英砂。根据水质要求的不同，调节石英砂的粒径，或将不同粒径的砾石和石英砂分层铺设，不但可以满足不同的水质要求，而且大大提高过滤速度。
一些小颗粒或有阻隔作用的化学或生物滤料，如活性炭、陶瓷珠和过滤棉，也有机械阻隔的作用，能去除一定量的悬浮颗粒。硅藻土由细小的硅藻骨骼组成，具有良好的过滤能力，能去除水中1 m以上的所有粒子，包括自由游泳阶段的寄生虫幼虫，如小瓜虫的幼虫等。
从机械滤器的动力方面考虑，我们可以将其分为空气提升型和动力水流型。空气提升型适用于中小型养殖系统，可用于池内过滤或池外过滤。如果设计合理，能达到良好的过滤效果，同时非常节省能源。
动力流水型一般使用水泵作为水流的动力源，水流量大，水池循环*，可在固型废物*前将废物带出水池并清除掉。从理论上说，在单位时间内，经过滤器的水量越大，过滤效果越好。同时也要考虑滤器的表面积、滤材的粒径和水泵的功率，合理搭配，以达到*过滤效果。
在工厂化循环水养殖和水族馆养殖中使用zui多的机械滤器是常压的过滤砂池和高压的过滤砂缸。因可方便地进行反冲洗，砂缸比砂池有更多的*性。
2 化学滤器
化学滤器能够改变水的化学性质，用以去除水中的有毒物质、排泄废物或改变水质使之更加适应养殖鱼类的需要。
活性炭是zui为常用的化学过滤介质，通过巨大的表面吸附作用，去除水中的有机废物、异味、药物和色素，使水质清洁、纯净、透明。
一定粒径的沸石粉不但能够有效地吸附氨氮，还是良好的机械过滤介质，可以滤除水中的悬浮颗粒。
当需要增加水的硬度和pH值时，人们常常使用珊瑚碎片或一定粒径的珊瑚砂来填充过滤容器。随着水的循环，珊瑚砂中的金属盐会慢慢溶解，不断补充水中的钙镁离子，从而提高水的硬度，维持一定的pH值。如果没有珊瑚砂，白云石也可以起到同样的作用。
有些时候我们又需要降低水的硬度和pH值，以适应软水鱼类的需要。此时泥炭是很好的过滤介质。泥炭中的有机物可以络合金属离子，降低水的硬度和pH值。泥炭中的单宁和腐植酸又能改良水质。
其次，化学过滤器还包括泡沫分离器，也叫蛋白质过滤器或气浮装置。这种装置的作用是利用气泡的表面张力，吸附水里的悬浮颗粒、色素和药物等，上浮到液面，由排污口排走。和活性炭一样，气泡的表面积是决定过滤效率的关键之一。
在这里，我们还需要谈谈臭氧。由于臭氧具有容易发生、方便控制、效果明显，同时可以做到没有残留，或微量残留不对生物产生危害的特点，被越来越广泛地使用在水产养殖和水族馆养殖上。
臭氧由专门的发生设备产生，其反应式为：3O2→2O3。臭氧含有3个氧原子，性质活泼并具有很强的氧化性，在水中的溶解度比氧气高。溶解在水里的臭氧能和水中的有机废物、药物和色素等发生化学反应，将大分子的物质氧化成小分子，使之更加易于微生物利用。同时还能直接氧化氨氮、杀死微生物。
当臭氧输人泡沫分离器后，一部分溶解在水中，一部分形成细小的气泡。气泡在水中盘旋上升的过程中，又有部分臭氧溶解。施加臭氧以后，泡沫分离器产生的泡沫数量和粘稠度会增加，从而大大提高了泡沫分离器的工作效率。
3 生物滤器
生物滤器是工厂化循环水养殖和水族馆养殖中zui关键的部分，也是zui娇嫩和需要维护的部分。在养殖水体中，氨氮来自于养殖鱼类鳃部的直接排泄，其次是鱼类的粪便、残饵以及其他含氮有机物的分解。氨氮(分子态氨)对鱼类的毒性很大，一般食用鱼类高于0．1 mg／L、珊瑚礁鱼类高于0．01 mg／L就会造成鱼类死亡，是水产养殖和水族馆养殖中需要克服的首要问题。
硝化细菌是一类广泛存在于自然界的好氧性微生物，能将水中的氨氮转化成亚硝酸盐，进而转化成毒性低的硝酸盐。其反应式如下：
硝化细菌必须粘附在固体表面才能富集。生物过滤器介质的作用就是作为一种载体，尽可能为细菌提供表面积巨大的附着物并让水流尽可能均匀地接触附着物。
常用的生物滤器介质有：(1)过滤棉，(2)过滤海棉，(3)陶瓷环或球，(4)塑料生物球。以上各种介质各有特点，可考虑过滤效率和经济实用等因素，酌情选用。
从生物滤器的设计上，我们可以将其分为干式和湿式两种。
喷淋式的干式生物滤器不但能为硝化菌提供巨大的着生表面，而且提供连续、缓慢、含有高溶解氧的水流。硝化作用是一个需氧的过程，也就是说，硝化菌在降解氨氮时需要充足的氧气。同时硝化菌转化氨氮需要一定的接触时间。因此，干式生物滤器为细菌提供了良好的生活环境，转化效率很高。
相比之下，湿式滤器浸没在水里，溶解氧的含量往往成为氨氮转化的限制因素，如何为湿式滤器提供连续、缓慢、含有高溶解氧的水流，是设计者需要充分考虑的问题。在大多数工况条件下，浸沉式生物滤器需要空气供氧。事实上，在一个设计合理过滤系统中，砂粒、活性炭都可能成为良好的生物滤器介质，在不提高成本的前提下，提高系统工作效率。
在介绍完三种类型的过滤器以后，我们还要讨论一下全封闭过滤系统的保养。机械滤器中的砂缸可以通过反冲洗进行日常清洁，而砂池则需要定期吸污或清洗砂层表面；化学滤器需要定期调换过滤介质，保证介质良好的吸附能力；对生物滤器而言，要考虑的因素则比较多。避免在养殖水体中使用抗生素，避免生物滤器在任何情况下形成厌氧环境，避免有毒物质污染滤器，这些可能造成硝化菌死亡的因素均会导致水中的氨氮突然升高而水质败坏。
一个率的过滤系统不仅需要周密的设计、正确的选择设备和严格的施工，同时还需要正确的使用和操作，定期的保养和维修。因此，了解系统原理和设备特点才能有效地操控系统，保证养殖的成功。
