? ? ? 良好的水環(huán)境是魚(yú)類(lèi)生存的基礎(chǔ),水質(zhì)情況的好壞直接影響?hù)~(yú)類(lèi)及其他水生生物的生存、生長(zhǎng)和發(fā)育。水體的水處理是尤為重要,水處理系統(tǒng)地健全與否,直接關(guān)系到水生生物飼養(yǎng)的健康及展示效果。各水族館中水處理系統(tǒng)由很多部分組成,由于受各自條件的影響,各不同水族館的維生系統(tǒng)千差萬(wàn)別,歸納起來(lái)由一下幾部分組成:過(guò)濾系統(tǒng)、殺菌系統(tǒng)、溫控系統(tǒng)、硝化與反硝化系統(tǒng)(特指內(nèi)陸海洋館)和自動(dòng)控制系統(tǒng)。在此處主要針對(duì)過(guò)濾系統(tǒng)(包括物理過(guò)濾系統(tǒng)、化學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)和生化過(guò)濾系統(tǒng))地配置和選型原理及各組成部分的動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行討論。
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化學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)
? ? ? 化學(xué)過(guò)濾系統(tǒng)的功能是可以去除水中的可溶性廢物或有機(jī)物及有毒物質(zhì);改變水的化學(xué)性質(zhì)以使之更適于養(yǎng)殖水生生物的生存;去除水中“黃色物質(zhì)”,以使水更清晰,可以采用活性炭吸附系統(tǒng)、離子交換樹(shù)脂及高分子量吸附劑、蛋白分離系統(tǒng)、文丘里射流等方法。
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1 ?活性炭吸附系統(tǒng)
? ? ? 活性炭擁有許多纖細(xì)的小孔,提供了巨大的表面積,當(dāng)水流過(guò)這些細(xì)孔時(shí),水中的可溶性物質(zhì)就吸附在其表面上,二把這些物質(zhì)“留住”,所以流出來(lái)的水就比原先少了許多有機(jī)物質(zhì),活性炭的作用機(jī)制和機(jī)械式過(guò)濾不同的是活性炭的作用發(fā)生在內(nèi)部的細(xì)孔?;钚蕴勘砻嫔系纳锬ぃ撃ぞ哂袃蓚€(gè)特性,其一是阻止較大分子量的水中可溶性有機(jī)炭進(jìn)入活性炭的細(xì)孔,其二是活性炭失去活性后,仍可繼續(xù)進(jìn)行生物過(guò)濾作用把可溶性有機(jī)炭去除。
? ? ? 據(jù)據(jù)徐越群、王愛(ài)萍等人[32-37]研究表明:活性炭可以去除水中的有機(jī)物、廢料、碳水物、蛋白質(zhì)、臭氧、抗生素藥、微量元素及有毒物質(zhì)等等,同時(shí)活性炭還可以去除水中的黃色素。但活性炭在水處理中也會(huì)出現(xiàn)負(fù)面效果,如去除水中的微量元素,而導(dǎo)致水生生物無(wú)法獲取足夠的必需微量元素,如Cu、Zn、I、Se等。同時(shí)因?yàn)樗奈阶饔茫委燈~(yú)病需用藥時(shí),必須暫時(shí)停用活性炭,以免藥物被活性炭吸附掉,而達(dá)不到治療劑量。
? ? ? 影響活性炭功能的因素有很多,諸如被吸附物能夠被吸附的量;水流與活性炭的接觸時(shí)間長(zhǎng)短;被吸附物的濃度及性質(zhì);活性炭本身的大小,表面積及選擇性等。
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2 ?離子交換樹(shù)脂及高分子量吸附劑
? ? ? 使用離子交換樹(shù)脂及高分子量吸附劑來(lái)清除水族館中的養(yǎng)殖水中有機(jī)物是一項(xiàng)高成本的投資,其效率和對(duì)海水水族館的維生系統(tǒng)的影響仍未清楚,離子交換樹(shù)脂的好處是可以特別設(shè)計(jì)來(lái)針對(duì)某種物質(zhì),能去掉水中特定物質(zhì),而不會(huì)影響其它有機(jī)物濃度。如對(duì)于特定的飼養(yǎng)生物,如七彩神仙魚(yú)的飼養(yǎng)用水需用軟水,這就需要用離子交換樹(shù)脂處理飼養(yǎng)水,吸收水體中的鈣、鎂等,以達(dá)到軟化水質(zhì)的目的。
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3 ?蛋白分離系統(tǒng)
? ? ? 蛋白分離器是水族館維生系統(tǒng)中的一種主要設(shè)備,主要是利用氣一水界面的吸附作用,水中的有機(jī)物吸附于氣泡上,經(jīng)過(guò)一個(gè)柱狀筒往上推升而被排出。簡(jiǎn)單的講,就是向水中通入空氣形成微小的氣泡,使水中不溶性的蛋白質(zhì)、氨基酸、脂肪酸、碳水化合物、酶類(lèi)、有機(jī)碎屑、藻類(lèi)物質(zhì)、無(wú)機(jī)化合物、原生動(dòng)物等等,被氣泡吸附,并隨著氣泡的上升到達(dá)水面,形成泡沫,最終被去除,從而達(dá)到了水質(zhì)凈化的目的。蛋白分離器工作正常與否,對(duì)于水族館水質(zhì)中有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、濁度等指標(biāo)具有重要的作用。蛋白分離系統(tǒng)的組成:蛋白分離系統(tǒng)主要包括蛋白分離器、蛋白分離泵、文丘里射流器和文丘里泵。
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? ? ? 研究表明,活性炭尤其是粒狀活性炭為載體,通過(guò)富集或人工固定化微生物,在活性炭表面形成生物膜,利用活性炭的吸附作用和生物膜的生物降解作用來(lái)去除污染物。同時(shí),生物膜通過(guò)生物降解活性炭吸附的部分污染物而再生活性炭,從而大大延長(zhǎng)活性炭的作用周期?;钚蕴考夹g(shù)處理微污染水源(尤其是在水族館水處理)中具有諸多的優(yōu)勢(shì),在未來(lái)的發(fā)展中將發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。為進(jìn)一步提高處理水的出水水質(zhì),增加去除有機(jī)污染物的效率,在以后生物活性炭技術(shù)的發(fā)展中應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)臭氧、膜技術(shù),超濾技術(shù)等其他水處理工藝的結(jié)合工藝的綜合應(yīng)用。同時(shí),活性炭作為微生物群落集結(jié)地和降解污染物的場(chǎng)所,對(duì)微生物的吸附和建立群落層次有著重要的作用,因此活性炭材質(zhì)對(duì)生物的形成及降解能力強(qiáng)弱有無(wú)影響值得我們關(guān)注。