隨著水源污染的加劇和水質標準的提高,水產養殖水處理技術日益受到重視。針對目前處理技術和工藝的不足,臭氧處理技術正逐漸引起人們的關注而得到應用。資料表明,目前我國臭氧處理技術已在飲用水和游泳池水消毒、醫療業等方面廣泛應用。由于臭氧具有強氧化等多種水處理作用,對水產養殖水體處理具有綜合利用方面的優勢,養殖水體的臭氧處理技術具有廣闊的應用前景。
臭氧處理水的作用主要有消毒殺菌,降低生化需氧量(BOD)和化學需氧量(COD)、氨氮的氧化,降低水的色度、濁度、懸浮固體,去除水中異味、臭味等]。
消毒殺菌臭氧可速快滅活多種病毒。當臭氧濃度為0.09mg/L和0.8mg/L時,5 秒內即可滅活菌體5個對數值和7個對數值。濃度為0.3mg/L的臭氧溶液作用1分鐘對大腸桿菌,含黃色葡萄球菌的殺滅率均為100%。
臭氧對原蟲及其卵有很好的殺滅作用。比較了臭氧、二氧化氯/氯、氯氮對凈化水中的微小隱孢子蟲(Cryptosporidium)卵的滅活作用,證明 1mg/L的臭氧,作用5分鐘可以滅活 90%卵囊,二氧化氯須作用1小時,80mg/L的氯和80mg/L的氯氮均須90分鐘才能達到同樣的效果。臭氧對藻類具有殺滅效果,用臭氧處理含有40~50萬個/mL 單胞藻及原生動物的海水30分鐘以后,再用顯微鏡觀察發現,所有的原生動物和植物均死亡。用同樣方法處理赤潮海水,紅色赤潮海水被氧化為白色、透明,水中夜光蟲全部滅活。
氧化有機物臭氧影響水體有機物的機構。在臭氧的作用下,有機物分子量變小,極性和親水性增加,同時產生小分子配體與鋁離子形成溶解性產物。研究表明,臭氧的直接氧化可去除水體中 25.8%的氨氮,在加入催化劑的條件下,可大幅度提高氧化效率。
凝聚懸浮物臭氧氧化能將無機金屬離子氧化成高價離子沉淀出來,使養殖水體懸浮物不斷凝聚、沉淀,達到凈化的目的。臭氧處理后,懸浮物去除率達到 84.12%;凈水的懸浮物濃度達到國家污水排放二級標準(GB8978- 1996)。
除臭與除色作用臭氧對水中的著色有機物具有氧化脫色作用,微量的臭氧也能收到良好效果。臭氧能破壞發色基團的不飽和鍵,打破發色基團和助色基團的共軛體系,將其氧化成小分子的有機物或無機物而失去發色能力,達到減少養殖水體渾濁度、清潔水質的目的。
水中的臭氣物質除了工業污染引起以外,還有微生物引起的土臭、霉臭、藻臭等。臭氧可以殺死相應的微生物達到除臭的目的。添加4.8mg/L臭氧,臭氣度為40度的水能變為無臭,在小型實驗裝置中加入2mg/L臭氧,可使臭氣度從20降到0。
臭氧在工廠化水產養殖中的應用
近年來,我國的水產養殖業取得了快速發展的業績,規模不斷擴大。但隨著工、農業污染及生活污染的日益加劇,養殖水體環境也不斷惡化,因水質污染而引發的水產品死亡、減產及衛生安全質量嚴重下降等問題也不斷發生,影響了水產業的進一步發展。如何對養殖用水進行有效的處理、改善和凈化養殖、育苗水質,是發展健康綠色養殖、節水漁業面臨的一個十分重要的問題,尤其是在水資源嚴重不足的今天,這個問題就顯得更為重要。而臭氧設備和技術在解決這個問題方面,可以發揮十分重要的作用。臭氧作為一種強氧化劑、消毒劑、催化劑不僅在工業上得到廣泛的應用,實踐證明臭氧亦在水消毒、改善 水質、防止水產養殖系統內的疾病等領域得到了成功的應用。
可降解水中的有機物、氨氮、亞硝酸鹽等對水產品有害的物質。臭氧與多種無益的無機物和有機物反應生成無毒無害物質,臭氧對水中的著色有機物具有氧化脫色作用,微量的臭氧也能收到良好效果,臭氧在水中除臭極為有效。
臭氧具有強烈的殺菌消毒和水質凈化作用,而且無毒無害,是水產養殖和育苗生產中的殺菌凈化劑,對防治魚、蝦、海膽、河蟹、甲魚等生物病害,改善水產養殖的生態環境,有著重要的意義。對僅含細菌的水體只需投加少量臭氧,低于 0.5mg/L時就可以達到 97%以上的滅菌率。
可大大提高魚、蝦、貝類育苗率和養殖的成活率。為凈化養殖所用的水源,現多采用氯氣、石灰等物質對水源進行處理,雖然可起到殺菌、滅蟲的作用,但其產生的二次污染也會影響魚蝦等幼苗的存活率和幼苗的健康生長。應用臭氧技術凈化育苗水源,不但具有殺菌消毒、分解污染物的作用,且不會產生二次污染,并能增加水體中的含氧量。目前, 在國外工廠化水產養殖過程中,很多養殖場都采用臭氧技術和設備來凈化水源。
能明顯提高飼料的轉化率,促進水產品的生長、提高水產品的產量。因為,利用臭氧凈化育苗水源的同時,也改變了水產品幼苗腸道微生態環境、在幼苗腸道內減少了以宿主營養為生的細菌數量,減少了幼苗的營養消耗,并使有益菌分泌的的活性增強,提高了幼苗對食物營養成分的利用率,增加了幼苗營養素的供應量,促使幼苗健康生長。
可減緩因周邊養殖池的污染、病毒而造成的交叉感染。
可減緩水質污染,如赤潮、工業廢水、生活污水等污染。赤潮是指海洋中的浮游生物爆發性增殖,導致海水變色的現象。由于其生物種群不同,赤潮可呈現紅、褐或灰黑色。赤潮會對近岸海洋生物造成嚴重危害。臭氧可以有效殺滅赤潮生物、分解赤潮生物毒素。
能降低消耗、節約生產成本。在水產養殖中使用臭氧育苗,可減少消毒劑、抗菌素的用量,還可以減少換水量、節約燃料煤,從而降低養殖成本。水產養殖中使用臭氧育苗,現在成套的設備價格并不高,一次性投資也不大,而且可節約各種消毒劑,抗菌素,還可以減少換水量,節約燃料煤,從而既可大大節省養殖成本,又可培育出綠色環保食品,從各個方面講是比較經濟的。
臭氧作為一種消毒劑用于工廠化養魚水處理;無毒,無害,無殘留,無任何副作用。在。在封閉式循環水處理系統中應用臭氧水處理設備,是工廠化養魚中理想的水質凈化處理的措施,也是一個的重要環節。試驗證明,在高密度研制系統中應用臭氧,可有效的防治魚病發生,可以保持高的養殖密度,提高成活率,并可提高飼料利用率。雖然臭氧發生器在運行時需要消耗費用,但是應用臭氧后可提高餌料利用率,養成的商品魚體色好,體質健壯,成活率高,經核算具有較好的經濟效益。