酸性氧化电位水在水产养殖中的应用

2020-04-01 13:09:40 来源:水产养殖网 作者:叶章颖 265

本文摘自:水产养殖网 通讯作者:叶章颖,副教授,博导,主要从事电解水工程化应用技术与装备的研究。


2 酸性氧化电位水在水产养殖中的应用



2.1 水产养殖中养殖水体杀菌

表1总结了电解海水对于鳗弧菌,副溶血性弧菌等的杀灭效果。谢军等[14]发现更换池塘用水是实现采用酸性电解水对池塘进行喷洒消毒,可以显著降低潜在的病原微生物数量,然后再更换新水,对于提高水产品的产量、质量和养殖水环境的质量都具有显著的作用。Jorquera等[15]对电解海水用于扇贝孵化场的作用进行了研究,结果表明,相比经高压蒸汽或紫外处理过的海水,电解海水有较高的微藻生长率,具有低水平的电解海水就能起到消毒作用。Yeh等[16]利用有效氯浓度分别为0.5mg/L和1mg/L的电解水对台湾鲍鱼、白虾、虎虾和巨型石斑鱼养殖中常见的六种致病菌进行杀菌实验,结果发现有效氯浓度越高杀菌效率越高,且在1min内能达到100%的杀菌效果。

2.2酸性电解水安全性

Kasai等人研究电解海水作用于牡蛎时牡蛎的生存状况,结果表明,牡蛎在含有效氯 0.2 mg/L的海水中48 小时不会出现死亡,而且这段期间牡蛎鳃没有产生病变,鳃组织周围纤毛运动也不会受到损害[17]。同时有学者对电解海水的安全性也做了研究,表明含有效氯1.0mg/L的电解海水具有很好的杀菌作用,电解后海水中的有机溴化物90%为三溴甲烷,其含量远低于日本和美国对饮用水中溴化物含量的限量标准,同时回复突变试验表明电解海水不具有致突变性[18]。已有的研究都表明电解海水能高效安全的应用于养殖水体的净化杀菌中。

2.3电解水对于养殖水体的处理

在水产养殖中利用电解水氧化降解水中氨氮和亚硝酸盐的相关研究较少。但电化学在工业废水氨氮去除方面的研究屡现报道[19, 20],这些研究主要集中在电极选择[21]、电流密度[22]、氯浓度[23]和初始的氨氮和亚硝酸盐浓度[16],在这些研究中氨氮能够被一步氧化反硝化成氮气,实现完全的降解。但养殖废水不同于工业废水的是其氨氮浓度低,直接利用电化学降解氨氮效率低,因而Gendel等[24]首先利用沸石富集养殖水体中低浓度氨氮,再利用盐溶液进行解形成高浓度氨氮溶液并实现沸石再生利用,最后富含氨氮的溶液通过电化学氧化方法将氨氮直接氧化成氮气,这个过程中酸碱和盐消耗少,且氨氮吸附、再生和电解设备所占体积以及养殖水体循环率均低于传统循环水系统的要求;但此工艺存在一些限制:①沸石只能用在淡水系统,海水中阳离子会占据并降低沸石的离子交换容量;同样因为阳离子的影响本工艺也不能用于零交换率的循环水养殖系统中;②沸石在此工艺中只能富集氨氮离子作用单一,且对有机物和颗粒物的预处理要求高,增加工艺复杂性和相应成本。

针对以上研究中电解水在灭菌、对养殖生物的生长促进以及对养殖水质改善等方面的作用,为了有效利用电解水必须合理地设计电解水在循环水养殖系统中的应用方式并发现并解决可能存在的问题。


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