一種去除封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的方法
【專利摘要】一種去除封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的方法，涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的凈化。本發(fā)明采用封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，紫外燈輻射裝置和厭氧序批式反應(yīng)器，其特征是養(yǎng)殖池排出的養(yǎng)殖用水進(jìn)入紫外燈輻射裝置，殺滅養(yǎng)殖水體中2-MIB和GSM的微生物產(chǎn)源，死的微生物尸體和水體中的2-MIB和GSM再經(jīng)厭氧序批式反應(yīng)器的厭氧微生物降解；通過紫外線照射和微生物方法去除2-MIB和GSM的水體通過循環(huán)泵送入封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的生物過濾器。
【專利說明】一種去除封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種水產(chǎn)養(yǎng)殖水體的凈化，尤其是水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中GSM和2-MIB的去 除方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 養(yǎng)殖池水體和魚體存在土腥異味問題已是一個(gè)普遍存在的世界性問題，特別 是淡水養(yǎng)殖水體。土腥異味物質(zhì)主要成分包括土臭素（Geosmin，GSM)和2-甲基異冰 片（2-methylisoborneol，2-MIB)。GSM 和 2-MIB 是藍(lán)藻菌（（yafloAacieria)和放線菌 等微生物的親脂性次生代謝產(chǎn)物，易在脂質(zhì)豐富的魚組織中累積。鯰魚 (6--/? )、S盧魚(ifew )、羅非魚（)、虹鱒魚)等品種被認(rèn)為是土腥 異味情況比較嚴(yán)重的種類。雖然沒有證據(jù)表明，2-MIB和GSM的存在可以直接使魚類致死， 但對(duì)魚體的生長(zhǎng)有一定的影響。研究表明半抑制濃度分別為68. 77 mg/L和16. 67mg/L的 2-MIB和GSM抑制海膽受精膜形成，半抑制濃度分別為66. 86mg/L和16. 58mg的2-MIB和 GSM抑制海膽細(xì)胞分裂。
[0003] 2-MIB和GSM的閾值比較低。研究表明，養(yǎng)殖水體2-MIB和GSM的異味嗅閾值分 別為9~42ng / L和4~10 ng / L。所以，水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中如果含有土腥味，即使是很低的劑 量，也會(huì)通過魚、蝦和蟹的鰓、體表或消化道進(jìn)入魚體內(nèi)。因此，土腥味的存在大大降低了魚 的品質(zhì)，嚴(yán)重影響了養(yǎng)殖業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，特別是循環(huán)水養(yǎng)殖的名貴經(jīng)濟(jì)水產(chǎn)品，在出口時(shí)這 種情況將更加嚴(yán)重。研究表明養(yǎng)殖者每年僅因鯰魚土腥異味問題要損失收入〇. 04-0. 26美 元/Kg，鯰魚養(yǎng)殖的社會(huì)成本也隨之降低12%左右。循環(huán)水養(yǎng)殖是一種節(jié)水、省地、環(huán)境友好 的水產(chǎn)養(yǎng)殖模式，但建設(shè)和運(yùn)行成本高。為了確保經(jīng)濟(jì)效益，循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)中養(yǎng)殖對(duì)象的 經(jīng)濟(jì)價(jià)值比較高，土腥味的存在對(duì)生產(chǎn)效益的影響更加明顯。因此，控制并消除養(yǎng)殖水體中 土腥異味已經(jīng)成為漁業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)中的重要內(nèi)容，特別是循環(huán)水養(yǎng)殖的名貴經(jīng)濟(jì)魚。
[0004] 已報(bào)道的水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的去除方法有物理、化學(xué)及生物去除法。物理 法主要通過沸石、固定化顆粒狀活性炭（Granular Active Carbon, GAC)、粉末狀活性炭 (Powdered Active Carbon，PAC)及β-環(huán)糊精聚氨酯等有機(jī)、無機(jī)吸附劑的吸附作用來吸 附異味物質(zhì)；或?qū)AC、PAC與ΚΜΝ04或03等氧化劑相結(jié)合來進(jìn)一步提高異味物質(zhì)的去除效 率；或利用紫外線輻射（Ultraviolet Irradiation，UV)技術(shù)來去除GSM和MIB ;但這些物理 法去除過程復(fù)雜、去除成本高、去除效率低；活性炭易飽和,水體中有機(jī)物（3-10mg/L)的存 在明顯降低活性炭的吸附容量；被吸附的GSM和2-MIB也會(huì)被重新釋放而進(jìn)入其它水體中， 并未實(shí)現(xiàn)真正的去除?；瘜W(xué)法主要通過利用一些Ti0 2、03、H202和氯制劑等氧化劑的氧化作 用來達(dá)到去除土腥味的效果，但GSM和MIB以胞外溶解方式存在，對(duì)這些傳統(tǒng)的處理方法有 一定的抵抗作用；且氧化劑在氧化過程中會(huì)裂解藻細(xì)胞，導(dǎo)致更多胞內(nèi)代謝產(chǎn)物的釋放，從 而產(chǎn)生亞硝酸鹽、Br03-等副產(chǎn)物，降低GSM和MIB的去除效率，而循環(huán)水養(yǎng)殖模式基本不 換水，這些副產(chǎn)物的積累可能給養(yǎng)殖對(duì)象帶來新的影響。生物法是目前最具前景的一種去 除方法，主要通過生物過濾或在生物過濾器上接種GSM或2-MIB等降解菌提高GSM和2-MIB 去除效率的方法來達(dá)到去除異味的目的，但無法對(duì)2-MIB和GSM的微生物產(chǎn)業(yè)進(jìn)行控制，而 且去除率受養(yǎng)殖水體中無機(jī)氮及顆粒物的影響，去除效果均不理想，還需要開發(fā)一種高效、 無污染的穩(wěn)定生物學(xué)控制土腥異味物質(zhì)方法，避免養(yǎng)殖對(duì)象魚體中含有2-MIB和GSM，確保 水產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明提供一種紫外線照射和厭氧序批式反應(yīng)器聯(lián)用裝置，作為封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖 系統(tǒng)水處理部分的一個(gè)支路，目的是為循環(huán)水養(yǎng)殖模式提供一種穩(wěn)定、高效的GSM和2-MIB 的控制方法。
[0006] 本發(fā)明的技術(shù)方案采用封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，紫外燈輻射裝置和厭氧序批式反應(yīng) 器（Anaerobic Sequencing Batch Reactor, ASBR)，所述封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)由養(yǎng)殖池、 固液分離機(jī)、循環(huán)泵、生物過濾器、加熱控溫和氣液混合裝置組成，其特征是從養(yǎng)殖池底部 排出的養(yǎng)殖用水直接或通過循環(huán)泵進(jìn)入紫外燈輻射裝置，通過紫外線照射，殺滅養(yǎng)殖水體 中2-MIB和GSM的微生物產(chǎn)源，死的微生物尸體和水體中的2-MIB和GSM再經(jīng)厭氧序批式 反應(yīng)器的厭氧微生物降解；所述紫外燈輻射裝置為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)1. 5m，高1. 2m，寬lm，中間均 勻布有4排紫外燈管，每排4個(gè)，共16根紫外燈管，燈管直徑5cm，燈管的開啟時(shí)間由微電 板控制，對(duì)單個(gè)燈管選擇性地開啟和關(guān)閉，輻射波長(zhǎng)254nm，輻射劑量30000W/ (s · cm2)，氣 動(dòng)開關(guān)控制，水體停留時(shí)間為3分鐘；所述厭氧序批式反應(yīng)器為PVC制成的圓筒狀容器，高 2. 6m，直徑1. 40m，總體積為40000L，有效反應(yīng)體積為39500L，頂部500L作為氣室，筒頂單 獨(dú)加蓋，中心點(diǎn)處為攪拌器開口，攪拌速度為150rpm，外接定時(shí)器，設(shè)進(jìn)料口和出料口；通 過紫外線照射和微生物方法去除2-MIB和GSM的水體通過循環(huán)泵送入封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng) 的生物過濾器。
[0007] 本發(fā)明的突出特點(diǎn)是通過紫外線照射和微生物方法去除養(yǎng)殖水體中的2-MIB和 GSM，去除方法安全、穩(wěn)定。此外，本方法具有適應(yīng)能力強(qiáng)、對(duì)循環(huán)水養(yǎng)殖水體中GSM和2-MIB 的去除率高且不產(chǎn)生副產(chǎn)物累積于養(yǎng)殖水體。因 ASBR反應(yīng)器為可移出式裝置，且與紫外燈 輻射裝置相連進(jìn)行運(yùn)行，所以本方法具運(yùn)行、操作方便的顯著效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0008] 圖1是一種去除封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0009] 本發(fā)明（見附圖)包括采用封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，紫外燈輻射裝置4、厭氧序批式反 應(yīng)器5,所述封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)由養(yǎng)殖池1、固液分離機(jī)2、循環(huán)泵3、生物過濾器6、加熱控 溫7和氣液混合8裝置組成，去除水體中土腥味的方法是將厭氧序批式反應(yīng)器與紫外燈輻 射裝置相連，作為封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)水處理部分的一個(gè)支路。養(yǎng)殖池里的水體從池底排 出直接或通過循環(huán)泵經(jīng)過紫外燈輻射裝置，通過紫外線照射，有效殺滅流經(jīng)反應(yīng)器的養(yǎng)殖 水體中2-MIB和GSM的微生物產(chǎn)源，死的微生物尸體和水體中已有的2-MIB和GSM再經(jīng)過厭 氧序批式反應(yīng)器，通過厭氧序批式反應(yīng)器厭氧微生物降解而得以去除。紫外燈輻射裝置的 運(yùn)行參數(shù)：輻射波長(zhǎng)254nm，輻射劑量30000W/ (s μπι2)，氣動(dòng)開關(guān)控制。水體停留時(shí)間為3 分鐘。厭氧序批式反應(yīng)器為PVC制成的圓筒狀容器，高2. 6m，直徑1. 40,總體積為40000L， 有效反應(yīng)體積為39500L，頂部500L作為氣室，筒頂單獨(dú)加蓋，中心點(diǎn)處為攪拌器開口，攪拌 速度為150rpm，外接定時(shí)器，設(shè)進(jìn)料口和出料口。通過紫外線照射和微生物方法去除2-MIB 和GSM的水體通過循環(huán)泵和生物過濾器進(jìn)入封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。
[0010] 下表所列數(shù)據(jù)是本方法對(duì)封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖水體凈化的實(shí)測(cè)效果，表明本方法能 有效地去除封閉式養(yǎng)殖水體中GSM和MIB等土腥異味物質(zhì)。

【權(quán)利要求】
1. 一種去除封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖水體中土腥味的方法，采用封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)，紫外燈 輻射裝置和厭氧序批式反應(yīng)器，所述封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)由養(yǎng)殖池、固液分離機(jī)、循環(huán)泵、 生物過濾器、加熱控溫和氣液混合裝置組成，其特征是從養(yǎng)殖池底部排出的養(yǎng)殖用水直接 或通過循環(huán)泵進(jìn)入紫外燈輻射裝置，通過紫外線照射，殺滅養(yǎng)殖水體中2-MIB和GSM的微生 物產(chǎn)源，死的微生物尸體和水體中的2-MIB和GSM再經(jīng)厭氧序批式反應(yīng)器的厭氧微生物降 解；所述紫外燈輻射裝置為長(zhǎng)方體，長(zhǎng)1. 5m，高1. 2m，寬lm，中間均勻布有4排紫外燈管，每 排4個(gè)，共16根紫外燈管，燈管直徑5cm，燈管的開啟時(shí)間由微電板控制，對(duì)單個(gè)燈管選擇 性地開啟和關(guān)閉，輻射波長(zhǎng)254nm，輻射劑量30000W/ (s · cm2)，氣動(dòng)開關(guān)控制，水體停留時(shí) 間為3分鐘；所述厭氧序批式反應(yīng)器為PVC制成的圓筒狀容器，高2. 6m，直徑1. 40m，總體積 為40000L，有效反應(yīng)體積為39500L，頂部500L作為氣室，筒頂單獨(dú)加蓋，中心點(diǎn)處為攪拌 器開口，攪拌速度為150rpm，外接定時(shí)器，設(shè)進(jìn)料口和出料口；通過紫外線照射和微生物方 法去除2-MIB和GSM的水體通過循環(huán)泵送入封閉式水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)的生物過濾器。
【文檔編號(hào)】C02F3/28GK104230093SQ201310250829
【公開日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】羅國(guó)芝, 馬念念, 譚洪新, 李麗, 孫大川 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)