段學(xué)民

摘 要：地下海水為封閉式環(huán)境，水質(zhì)穩(wěn)定，既沒有傳統(tǒng)病毒、細(xì)菌的傳播，也沒有重金屬污染。當(dāng)前河北省部分沿海地區(qū)受自然地域影響，自然海水供給不足和海域污染逐漸加重，工廠化養(yǎng)殖車間利用地下海水養(yǎng)殖大菱鲆具有水源充足、水質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢，且食品質(zhì)量安全更有保障。因此，河北省沿海地區(qū)形成了“沉淀-生物凈化-雙砂濾”相結(jié)合的處理模式，本文總結(jié)介紹這一處理模式及其處理效果。

關(guān)鍵詞：河北沿海地區(qū);地下海水;養(yǎng)殖;大菱鲆;生物凈化;雙砂濾

河北省沿海地區(qū)地下海水資源充沛且水質(zhì)穩(wěn)定，但普遍存在含有2價Fe和Mn元素和缺少浮游動植物的情況，工廠化養(yǎng)殖車間利用地下海水養(yǎng)殖大菱鲆關(guān)鍵便是解決地下海水含有2價Fe和Mn元素和缺少浮游動植物等問題。經(jīng)過十幾年的養(yǎng)殖摸索，河北省沿海地區(qū)形成了“沉淀-生物凈化-雙砂濾”相結(jié)合的處理模式，現(xiàn)將相關(guān)技術(shù)要點總結(jié)如下。

1 凈化設(shè)備

1.1 沉淀池

沉淀池選址位于水源附近，便于地下海水抽取，池塘形狀長方形，面積應(yīng)大于等于工廠化養(yǎng)殖車間水體面積，池深1.5～2 m，每hm2設(shè)置一臺增氧機(jī)，用于池水曝氣增氧，在條件允許的情況下沉淀池面積越大越好。池塘四周應(yīng)設(shè)置材料為水泥或無紡布的護(hù)坡，防止雨水倒流和池塘風(fēng)浪沖刷。

1.2 生物凈化池

生物凈化池與沉淀池相連，位于沉淀池出水方向，池塘形狀長方形，面積為工廠化養(yǎng)殖車間水體面積的3倍，池深2.5～3 m。池塘四周設(shè)置護(hù)坡，同沉淀池。

1.3 取水池

取水池與生物凈化池相連，位于生物凈化池出水方向且靠近工廠化養(yǎng)殖車間，池塘形狀正方形，面積與工廠化養(yǎng)殖車間水體面積相等，池深2.5～3 m，每hm2設(shè)置一臺增氧機(jī)，用于池水曝氣增氧，在條件允許的情況下取水池上方做遮陽處理。池塘四周應(yīng)設(shè)置護(hù)坡，同沉淀池。

1.4 砂濾罐

砂濾罐緊鄰工廠化養(yǎng)殖車間，采用高、低位砂濾罐形式，高位砂濾罐與低位砂濾罐的體積比為1∶1，由石英砂（也可選擇錳砂）填罐，石英砂體積為砂濾罐總體積的30%～40%。低位砂濾罐也可由工廠化車間砂濾池代替。

2 凈化流程

地下海水凈化流程主要如下：

地下海水→沉淀池沉淀→生物凈化池凈化→取水池二次沉淀→砂濾罐雙砂濾→工廠化車間養(yǎng)殖使用

2.1 沉淀池沉淀

地下海水水體清澈透明，F(xiàn)e和Mn元素主要以2價形式存在，由動力泵抽到沉淀池，水深達(dá)到1 m后，關(guān)閉動力泵迅速開啟沉淀池增氧機(jī)，加速地下海水與空氣的接觸，使水體中以2價形式存在的Mn元素形成氫氧化物桃紅色絮狀沉淀;以2價形式存在的Fe元素被氧化為3價形式，形成氫氧化物紅色絮狀沉淀。沉淀池充氣2 h后關(guān)閉增氧機(jī)，充分沉淀地下海水中的絮狀沉淀物。地下海水經(jīng)0.5～1 d充分沉淀去除2價Fe和Mn元素后流入生物凈化池。

2.2 生物凈化池凈化

生物凈化池水深2 m，池中的藻類以單細(xì)胞藻類為主，可人工接種培養(yǎng)小球藻，也可利用自然條件在池中培養(yǎng)有益藻類。在培養(yǎng)單細(xì)胞藻類過程中，為防止裸甲藻生成和繁殖，每間隔1 d全池少量潑灑光合細(xì)菌和EM菌等有益細(xì)菌;為防止單細(xì)胞藻類大量繁殖，在潑灑光合細(xì)菌和EM菌等有益細(xì)菌的隔天全池少量潑灑枯草芽孢桿菌，使生物凈化池內(nèi)的單細(xì)胞藻類、有益菌和枯草芽孢桿菌達(dá)到一種生物平衡關(guān)系。地下海水經(jīng)過3～5 d單細(xì)胞藻類和有益菌的生物凈化，有效補(bǔ)充所缺少的浮游動植物后流入取水池。

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定時開啟取水池增氧機(jī)為地下海水增氧，使水體中以2價形式存在的Mn元素形成氫氧化物桃紅色絮狀沉淀;以2價形式存在的Fe元素被氧化為3價形式，形成氫氧化物紅色絮狀沉淀。地下海水經(jīng)取水池二次沉淀0.5～1 d后，再經(jīng)砂濾罐雙砂濾后供工廠化車間養(yǎng)殖使用。

2.4 砂濾罐雙砂濾

地下海水由動力泵抽到高位砂濾罐，經(jīng)高位砂濾罐砂濾后自動流入低位砂濾罐（砂濾池），經(jīng)低位砂濾罐（砂濾池）砂濾后進(jìn)入工廠化車間供大菱鲆養(yǎng)殖使用。雙砂濾能夠充分利用石英砂對水體中Mn元素的吸附作用、對水體中Fe和Mn元素氫氧化合物絮狀沉淀和有機(jī)質(zhì)的過濾作用，使養(yǎng)殖水體更加清澈。

3 凈化效果

地下海水凈化前后各項理化指標(biāo)和浮游動植物數(shù)據(jù)詳情見表1。

由表1可以看出：地下海水在未凈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價Fe和Mn元素;缺少浮游動植物等問題。經(jīng)沉淀池沉淀、生物凈化池凈化、取水池二次沉淀和砂濾罐雙砂濾后，地下海水由“生水”變“熟水”，各項理化指標(biāo)均符合GB 11607-1989[1]、GB 3097-1997[2]和NY 5052-2001[3]要求，有效解決地下海水含有2價Fe、Mn元素和缺少浮游動植物等問題，水質(zhì)符合工廠化養(yǎng)殖車間養(yǎng)殖大菱鲆水質(zhì)要求。工廠化養(yǎng)殖車間利用地下海水養(yǎng)殖大菱鲆對比利用自然海域海水養(yǎng)殖，能夠有效解決沿海部分地區(qū)受自然地域影響自然海水供給不足問題，具有水質(zhì)穩(wěn)定;無病毒、細(xì)菌和重金屬污染等優(yōu)勢，且食品質(zhì)量安全更有保障。

4 存在問題和今后研究方向

地下海水經(jīng)凈化過程對有益菌改良水質(zhì)效果研究尚不夠深入，今后應(yīng)大力開展水質(zhì)凈化池有益菌凈化地下海水研究，摸清地下海水在生物凈化池中有益菌種類和數(shù)量的變化，以便更好地為地下海水凈化提供強(qiáng)有力的科學(xué)數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 國家環(huán)境保護(hù)局.海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)：GB 3097-1997[S].北京，國家環(huán)境保護(hù)局，1997：2.

[3] 中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.無公害食品 海水養(yǎng)殖用水水質(zhì)：NY 5052-2001[S].北京，中華人民共和國農(nóng)業(yè)部，2002：1-3.

（收稿日期：2021-03-22;修回日期：2021-03-30）