[轉貼]瘋狂鐵鏽兒的怪招還真有學者研究過

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swslin

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2006/09/21
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近幾年養殖實踐證明,亞硝酸鹽中毒一直是養殖過程中碰到的比較棘手的問題,往往給養殖戶帶來比較慘重的損失。當前還沒有能降解亞硝酸鹽的特效藥,但實踐中,可以選擇各種措施來緩解和降低亞硝酸鹽帶來的危害。措施雖然很多,但如何合理靈活選擇卻讓許多魚病防治工作者和養殖戶犯難。筆者針對當前養殖中亞硝酸鹽的控制方法及其效果進行了歸納與總結,供大家參考。
一、直接降解法
1、氧化法
亞硝酸根離子中的氮為中間價態,具有被氧化的特性。當介質中的NO2-遇氧化劑時則會改變氮的價態,發生得失電子的變化而被氧化,最終NO2-離子會轉變為毒性較小甚至無毒的物質。具有氧化亞硝酸根離子能力的物質很多,如:臭氧、雙氧水、次氯酸鈉等很多物質,但適合在養殖水體中使用的僅三氯異氰脲酸、二氯異氰脲酸、溴氯海因、二氧化氯等幾種強氧化消毒劑。
用強氧化劑來氧化NO2-離子使其成為NO3-離子的優越之處在於反應速度快、成本低、氧化效率高。但在實際生產中很少採用這種方法來降解亞硝酸鹽,主要原因是在這些強氧化消毒劑在常規使用濃度下對亞硝酸鹽減降解率低(低濃度下降解亞硝酸鹽效果不明顯,高濃度下會造成藥害),此外氧化法降解亞硝酸鹽還存在容易反彈的弱點。在生產中出現以下情況時優先選擇這種方法:①正常預防消毒,但亞硝酸鹽含量在0.2毫克�升左右時,可以選用顆粒型三氯異氰脲酸(如氯立得,能直接到達池底,改良底質,控制亞硝酸鹽的生成)全池抛灑,既預防了魚病又能控制亞硝酸鹽;②爆發魚病需要消毒,亞硝酸鹽含量在0.2毫克�升左右時,優先使用二元二氧化氯,既殺滅了病原體,又改善了環境,縮短了康復時間。
2、還原法
近幾年來,有些專家在研究時,利用NO2-在酸性條件下具有氧化性而被還原的特點,考慮使用某種還原劑將NO2-還原降解為易揮發氣體而自動脫離反應體系。例如張秀雲發現鑄鐵屑對NO2-有一定的脫除效果,且隨鑄鐵屑量的增加,脫除效果增加。根據標準氧化還原電位可知,在弱酸性條件下,Fe能將亞硝酸鹽轉化為N2或氨態氮;薛麗等採用銨鹽法在100℃下對含亞硝酸鈉的廢水處理1h後,廢水中NO2-含量達到排放標準。該方法的基本原理是:NH4++ NO2-→NH4NO2→N2↑+H2O。類似的研究很多,但這些化學反應是需要條件的,僅適合工業水處理。經過水產藥品研究者的努力,已尋找到了一種適合養殖水體使用的安全經濟的還原劑——亞硝酸鹽降解劑 ,並經過先進的製劑技術加工成多個劑型在市場上銷售。
該亞硝酸鹽降解劑原料成本低廉,約4000元/噸,適合漁藥企業生產,因此在降亞產品中佔有率較高。該類產品在使用中具有以下優點:①降解迅速,從灑入水體到反應結束,僅5個小時左右,特別適合蝦類亞硝酸鹽中毒急救;②安全環保,該藥結構簡單,在水體與亞硝酸鹽反應後迅速降解,對養殖動物無毒副作用,也不會引起養殖水體二次污染,值得注意的是該藥劑可以在雨天使用;③脫氮徹底,該藥將亞硝酸鹽態氮直接還原成氮氣揮發到空氣中,而採用氧化法生成的硝酸根離子可能會在反硝化菌作用下回流成亞硝酸根;④降解率高,最高能達到90%以上,是其它方法無法比擬的。使用還原法和氧化法存在同樣的弱點,就是維持時間短,水體亞硝酸鹽容易反彈。
3、物理吸附法
物理吸附法是使用具有高吸附能力的物質,如沸石粉、矽膠、活性炭、海泡石等吸附劑,將亞硝酸根吸附在其結構中。這種方法在生產中廣泛使用,許多底改產品均含有吸附劑成分。其優點是作用時間短、成本低。缺點是用量大,如沸石粉,50—100公斤/畝。
4、肥水法
亞硝酸鹽富含氮肥,是藻類生長繁殖的基本營養。因此,加快水體藻類生長繁殖速度,能有效降低亞硝酸鹽的濃度。生產上做法是使用單細胞植物生長調節劑(複硝酚鈉、生化黃腐酸、腐植酸鈉、氨基酸等)、光合作用催化劑、微量元素、矽肥等來實現的。值得注意的是當水體亞硝酸鹽偏高,說明氮肥是比較充足的,不要再使用氮肥,加重水體氮迴圈負擔,可以施加磷肥,達到“以磷促氮”的目的。
肥水法降解亞硝酸鹽在現代生態養殖中值得推廣,但受以下條件制約:①水體透明度要求大於30釐米,如果是因有機質、碎屑等造成的透明度低應潑灑絮凝淨化劑;②未來三到五天天氣晴好,氣溫適合藻類繁殖;③水體亞硝酸鹽濃度0.4毫克�升以下,還未對養殖動物造成影響時;④水體藻相均勻,如果有害藻占上風,應先進行換水、投放優良藻種等措施;⑤對水樣鏡檢,如果浮游動物太多,應先潑灑殺蟲劑。例如在輪蟲危害比較嚴重地區,如果不先把輪蟲殺滅掉,無論採取那種方法都很難將亞硝酸鹽處理掉。
5、細菌分解法
目前我們知道的是兩類細菌:硝化菌和反硝化菌,硝化菌能將亞硝酸鹽轉化為硝酸鹽,需要在有氧條件下進行;反硝化菌在缺氧條件下將亞硝酸鹽還原成N2或氮氧化合物。
市場上許多降亞產品都標示主要成分為硝化菌和反硝化菌,但都沒有在實踐中表現出理想的效果,只能說起到預防和緩解作用。從理論上說,硝化菌和反硝化菌是能夠降低亞硝酸鹽的,但是因為它們是化能自養菌,生長繁殖速度慢,要20小時以上才能繁殖一代,加上菌類保存技術、投放後到水體成活率高低、水體環境等各方面影響,造成了硝化菌和反硝化菌降解亞硝酸鹽不理想。更重要的是,假如塘中的溶解氧不足的話反硝化作用會更容易發生,反硝化作用可能會把硝酸鹽還原為亞硝酸鹽,反而使亞硝酸鹽在一定的時間上升,所以要慎重。
  最新研究表明硝酸鹽還原為亞硝酸鹽是由異化硝酸鹽還原酶參與進行的。筆者已成功研製出異化硝酸鹽還原酶鈍化劑,其具有專性一,不影響其它微生物生化酶活性。試驗表明,池塘施入這種鈍化劑後,提高硝化細菌的生長速率和硝化速率,在30—40天內將亞硝酸鹽控制在安全濃度範圍內。該藥劑幾乎不受水體環境影響,有望能徹底解決亞硝酸鹽困擾水產業這一世界性難題。相關試驗還在進一步完善中。
二、間接控制法
1、換水
換水是生產中經常使用的方法同時也是養殖管理的需要。該方法適應于水源充足、進排水方便的小型養殖水體,要求遵循換水的基本技巧,切忌大排大進。換水法控制亞硝酸鹽存在治標不治本的弱點,宜結合使用底質改良劑。
2、微生物法
當前使用的微生物主要有光合細菌、芽孢桿菌、EM菌、乳酸菌、放線菌等幾大類,硝化細菌與上述微生物的不同之處在於:硝化細菌能吸收利用水中高濃度的亞硝酸鹽,將其轉化為硝酸鹽、氮氣等無害物質,而上述微生物對亞硝酸鹽沒有這種降解功能。它們的作用機理主要是修復水體微生態環境,改良水質和底質,間接增加水體溶解氧,保證硝化、反硝化的正常迴圈。有了這點認識後,我們應該走出光合細菌、芽孢桿菌、EM菌能降解亞硝酸鹽的誤區,它們起到的作用只是改良環境,修復水體微生態環境的功能。我們可以將其作為防止亞硝酸鹽偏高的一種日常管理措施。當水體亞硝酸鹽濃度高於0.5毫克�升(蝦池),不宜立即使用上述微生物,特別是芽孢桿菌,會在短時間內導致亞硝酸鹽濃度上升。針對著種情況,我們應該採取速效方法將亞硝酸鹽濃度降低到對養殖動物無害的水準,然後再來考慮使用上述微生物。
在實際生產中,還有很多方法來控制亞硝酸鹽偏高帶來的危害,例如各種增氧途徑來提高硝化菌效率,使用底質改良劑,潑灑紅糖、食鹽、硫代硫酸鈉等,無一例外,它們不能解決根本問題。僅起到緩解、控制等作用
 
汙水處理中的化學除磷

  磷的去除有化學除磷生物除磷兩種工藝,生物除磷是一種相對經濟的除磷方法,但由於該除磷工藝目前還不能保證穩定達到0.5mg/l出水標準的要求,所以要達到穩定的出水標準,常需要採取化學除磷措施來滿足要求。
  化學除磷是通過化學沉析過程完成的,化學沉析是指通過向污水中投加無機金屬鹽藥劑,其與污水中溶解性的鹽類,如磷酸鹽混合後,形成顆粒狀、非溶解性的物質,這一過程涉及的是所謂的相轉移過程,反應方程舉例如式1。實際上投加化學藥劑後,污水中進行的不僅僅是沉析反應,同時還進行著化學絮凝反應,所以必須區分化學沉析和化學絮凝的差異。
        FeCl3+K3PO4→FePO4↓+3KCl       式1
  污水沉析反應可以簡單的理解為:水中溶解狀的物質,大部分是離子狀物質轉換為非溶解、顆粒狀形式的過程,絮凝則是細小的非溶解狀的固體物互相粘結成較大形狀的過程,所以絮凝不是相轉移過程。
  在污水淨化工藝中,絮凝和沉析都是極為重要的,但絮凝是用於改善沉澱池的沉澱效果,而沉析則用於污水中溶解性磷的去除。如果利用沉析工藝實現相的轉換,則當向污水中投加了溶解性的金屬鹽藥劑後,一方面溶解性的磷轉換成為非溶解性的磷酸金屬鹽,也會同時產生非溶解性的氫氧化物(取決於PH值)。另一方面,隨著沉析物的增加及較小的非溶解性固體物聚積成較大的非溶解性固體物,使穩定的膠體脫穩,通過速度梯度或擴散過程使脫穩的膠體互相接觸生成絮凝體。最後通過固—液分離步驟,得到淨化的污水和固一液濃縮物(化學污泥),達到化學除磷的目的。
  根據化學沉析反應的基礎,為了生成磷酸鹽化合物,用於化學除磷的化學藥劑主要是金屬鹽藥劑和氫氧化鈣(熟石灰)。許多高價金屬離子藥劑投加到污水中後,都會與污水中的溶解性磷離子結合生成難溶解性的化合物。出於經濟原因,用於磷沉析的金屬鹽藥劑主要是Fe3+、Al3+和Fe2+鹽和石灰。這些藥劑是以溶液和懸浮液狀態使用的。二價鐵鹽僅當污水中含有氧,能被氧化成三價鐵鹽時才能使用。Fe2+在實際中為了能被氧化常投加到曝氣沉砂池或採用同步沉析工藝投加到曝氣池中,其效果同使用Fe3+一樣,反應式如式2、3。
         Al3++PO43-→AlPO4↓pH=6∼7       式2
         Fe3++PO43-→FePO4↓pH=5∼5.5      式3
  與沉析反應相競爭的反應是金屬離子與OH的反應,所以對於各種不同的金屬鹽產品應注意的是金屬的離子量,反應式如式4、5。
         Al3++3OH-→Al(OH)3↓          式4
         Fe3++3OH-→Fe(OH)3           式5
  金屬氫氧化物會形成大塊的絮凝體,這對於沉析產物的絮凝是有利的,同時還會吸附膠體狀的物質、細微懸浮顆粒。需要注意的是有機物在以化學除磷為目的化學沉析反應中的沉析去除是次要的,但在分離時有機性膠體以及懸浮物的凝結在絮凝體中則是決定性的過程。
  沉析效果是受PH值影響的,金屬磷酸鹽的溶解性同樣也受PH的影響。對於鐵鹽最佳PH值範圍為5.0∼5.5,對於鋁鹽為6.0∼7.0,因為在以上PH值範圍內FePO4或AIPO4的溶解性最小。另外使用金屬鹽藥劑會給污水和污泥處理還會帶來益處,比如會降低污泥的污泥指數,有利於沼氣脫硫等。
  由於金屬鹽藥劑的投加會使汙水處理廠出水中的Cl-或SO2-4離子含量增加。如果沉析藥劑溶液中另外含有酸的話,則需特別加以注意。
  投加金屬鹽藥劑後相應會降低污水的鹼度,這也許會對淨化產生不利影響。當在同步沉析工藝中使用硫酸鐵時,必須考慮對硝化反應的影響。
  另外,如果汙水處理廠污泥用於農業,使用金屬鹽藥劑除磷時必須考慮鋁或者鐵負荷對農業的影響。
  除了金屬鹽藥劑外,氫氧化鈣也用作沉析藥劑。在沉折過程中,對於不溶解性的磷酸鈣的形成起主要作用的不是Ca2+,而是OH-離子,因為隨著pH值的提高,磷酸鈣的溶解性降低,採用Ca(OH)2除磷要求的pH值為8.5以上。磷酸鈣的形成是按反應式6進行的:
        5Ca2++3po43-+OH-→Ca5(PO4)3OH↓  pH ≥8.5     式6
  但在pH值為8.5到10.5的範圍內除了會產生磷酸鈣沉析外,還會產生碳酸鈣,這也許會導致在池壁或渠、管壁上結垢,反應式如式7。
         Ca2++CO32-→CaCO3             式7
與鈣進行磷酸鹽沉析的反應除了受到PH值的影響,另外還受到碳酸氫根濃度(鹼度)的影響。在一定的PH值惰況下,鈣的投加量是與鹼度成正比的。
  對於軟或中硬的污水,採用鈣沉析時,為了達到所要求的PH值所需要的鈣量是很少的,具有強緩衝能力的污水相反則要求較大的鈣投加量。
  化學沉析工藝是按沉析藥劑的投加地點來區分的,實際中常採用的有:前沉析、同步沉析和後沉析或在生物處理之後加絮凝過濾。
  (1)前沉析
  前沉析工藝的特點是沉析藥劑投加在沉砂池中,或者初次沉澱池的進水渠(管)中,或者文丘裡渠(利用渦流)中。其一般需要設置產生渦流的裝置或者供給能量以滿足混合的需要。相應產生的沉析產物(大塊狀的絮凝體)則在一次沉澱池中通過沉澱而被分離。如果生物段採用的是生物濾池,則不允許使Fe2+藥劑,以防止對填料產生危害(產生黃鏽)。
  前沉析工藝(如圖2所示)特別適合於現有汙水處理廠的改建(增加化學除磷措施),因為通過這一工藝步驟不僅可以去除磷,而且可以減少生物處理設施的負荷。常用的沉析藥劑主要是生灰和金屬鹽藥劑。經前沉析後剩餘磷酸鹽的含量為1.5-2.5mg/1,完全能滿足後續生物處理對磷的需要。  
  (2)同步沉析
  同步沉析是使用最廣泛的化學除磷工藝,在國外約占所有化學除磷工藝的50%。其工藝是將沉析藥劑投加在曝氣池出水或二次沉澱池進水中,個別情況也有將藥劑投加在曝氣池進水或回流污泥渠(管)中。目前很多污水廠都採用,如廣州大坦沙汙水處理廠三期就是採用的同步沉析,加藥對活性污泥的影響比較小。
  (3)後沉析
  後沉析是將沉析、絮凝以及被絮凝物質的分離在一個與生物設施相分離的設施中進行,因而也就有二段法工藝的說法。一般將沉析藥劑投加到二次沉澱池後的一個混合池(M池)中,並在其後設置絮凝池(F池)和沉澱池(或氣浮池)。
  對於要求不嚴的受納水體,在後沉析工藝中可採用石灰乳液藥劑,但必須對出水PH值加以控制,比如採用沼氣中的CO2進行中和。
  採用氣浮池可以比沉澱池更好地去除懸浮物和總磷,但因為需恒定供應空氣而運轉費用較高。
 
[這篇文章最後由never-change在 2008/05/19 08:19am 第 1 次編輯]

再加电解.效果可更催化速度,但用於海水,需把陰.陽極的氯氣與氫氣再導入海水中,避免海水離子失衡成氫氧化鈉...哈哈~~偶算不算两光學者. :em01:

-=-=-=- 以下內容由 never-change2008年05月19日 08:17am 時新增 -=-=-=-
補充:在一般淡水用铁過濾.是需再提高ph值,達6.5以上,其反應速率較快.
 
下面引用由swslin2008/05/18 11:06pm 發表的內容:
噗..........
廢鐵人出現了
偶在看ccsky美女網頁啦~sorry~沒空理你 :em01:
悠悠網中漫
昧昧過客情
影花相與真
驚豔了無聲~~ :em03:
 
轉貼要註明出處
 
下面引用由never-change2008/05/18 10:56pm 發表的內容:
再?=-=-=- 以下內容由 never-change 在 2008年05月19日 08:17am 時新增 -=-=-=-
補充:在一般淡水用铁過濾.是需再提高ph值,達6.5以上,其反應速率較快.
意思是 淡水魚缸 也是用鐵釘過濾???
 
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