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紫外杀菌技术在水产养殖中的应用
浏览: 发布日期:2018-09-29

俗话说“养鱼先养水”,可见水质好坏是影响水产养殖成败的关键因数。近年来,随着水产养殖业大规模地向高密度、集约化方向发展,水体污染愈加严重,爆发性病害频繁发生,每年造成上百亿的经济损失。目前,我国水产养殖杀菌消毒大量使用化学消毒剂和抗菌药,这些处理一定程度上改善了养殖水产的生长状况,提高了养殖业的经济效益。但同时,由于处理方法本身的不完善,其代谢物在水产品体内和环境残留对水产品生长和人体健康带来威胁。部分出口水产品被检出药残超标,直接导致巨大经济损失。因此,一种安全、高效、无二次污染的水体消毒技术更顺应市场需求。

表1 紫外消毒与化学消毒剂和臭氧消毒的比较结果
项目 紫外线 化学消毒剂* 臭氧
性质 物理 化学 化学
成本 中等
操作费用 中等
维护频率 中等
消毒能力 优秀 一般 良好
接触时间 1-5s 30-50min 15-30min
水质化学变化
残余效应
*化学消毒剂包括氯气、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯和溴化物

技术作为一种新兴的纯物理消毒技术,避免了传统消毒技术带来的诸如:毒副产物、PH值的变化、异味的产生、水体变色以及温度波动等不利影响。还具有运行维护简单、费用低、可连续大水量消毒等优点,已在水产养殖中得到了越来越多的应用。目前,紫外消毒在水产养殖应用领域有:淡(海)水产类育苗、养殖和水产品净化等,另外还适用于:藻类培养室、水族馆、水产运输和贮存、养殖水排污处理等。
1. 育苗场
产卵和育苗过程中,优质的水体杀菌消毒有助于成功的生产、增加产量和降低死亡率,并且有效地防止疾病和感染的传播。
化学消毒法(加氯和臭氧等)具有使用简便、成本低廉等优点,一直是养殖水消毒的主导方法。然而化学物质的毒性副效应,妨碍了它们在水产养殖和育苗中的应用。化学消毒剂残余的氯、臭氧对养殖生物,特别对受精卵和幼体具有强烈的毒害作用,可能导致育苗失败或养殖生物的死亡。
试验表明,在不适用抗生素和其他药物的条件下,可杀灭水中的致病菌和病毒等,改善育苗水质,提高苗种成活率,缩短培育周期,处理后的育苗用水符合《渔业水质标准》。

表2 海水育苗种培育对照试验结果
项目 大黄鱼 美国红鱼
紫外试验组 对照组 紫外试验组 对照组
起始日期 09-05 09-05 09-06 09-06
结束日期 10-07 10-07 10-03 10-03
初孵仔鱼(104 80.0 80.0 95.0 95.0
出苗量(104 37.0 24.9 31.1 26.7
平均体长(cm) 3.1 3.0 2.6 2.4
成活率 46.3% 31.3% 32.7% 28.1%
培育天数 33 33 28 28

1. 养殖场
在水产养殖过程中,不可避免的产生排泄物和饵料残渣物,如果没有合适的处理措施,这些废物的积累会造成不健康的水体环境,从而导致水产生长速度减慢,饵料转化效率下降,还会引起水产类疾病,死亡率增高。根据华盛顿州立大学的研究表明,在水产养殖系统中添加单元,能杀灭各种污染池水、引起水产疾病的有害微生物。杀菌方法主要有对养殖池内的水进行循环消毒或者对进入到养殖池内的原水进行消毒。
2.1 循环水养殖
工厂化封闭式循环水养殖是环境友好型和资源节约型先进养殖模式的典范,实施精准化是推动水产养殖产业向工业化迈进的加速器和重要标志。水处理技术是工厂化封闭式循环水养殖的核心,确定合适的水处理工艺是建立循环水养殖最重要的步骤。高密度循环水养殖模式下,能否有效地对养殖水体进行杀菌消毒,直接关系到循环水养殖成败。
案例:山东莱州明波水产有限公司半滑舌鳎循环水养殖对比实验。系统由4个底面积为15㎡,有效水深为1m的圆形玻璃钢鱼池、弧形筛、气浮池、多级生物滤池、紫外线杀菌消毒装置、水质优化池等组成。其工艺流程图如下图所示:

本实验分两个阶段进行,第一阶段关闭前置紫外线装置,打开后置紫外线装置,运行20天;第二阶段关闭后置紫外线装置,打开前置紫外线装置,运行20天。实验期间系统水温控制在(19.30±0.6)℃,盐度20-25,PH7.0-8.0,DO≥12mg/L,循环率为18次/天,生物滤池水力停留时间为1.5h,紫外线水力停留时间为1min。

表3 紫外线装置对细菌、弧菌去除率及养殖池进水细菌、弧菌的检测结果
位置 NBI NBO RAB NVI NVO RAV NBIT NVIT
cfu/ml cfu/ml % cfu/ml cfu/ml % cfu/ml cfu/ml
后置 1 2500 5 99.8 2500 5 99.8 5 5
2 7200 0 100 5000 0 100 0 0
3 8000 0 100 4800 0 100 0 0
4 4000 0 100 1600 0 100 0 0
5 9600 10 99.9 5300 5 99.9 10 5
前置 1 20000 0 100 14000 100 99.3 700 0
2 10000 20 99.8 16000 0 100 120 90
3 21000 10 99.9 16000 10 99.9 130 100
4 18000 0 100 11000 10 99.9 140 110
5 19000 11 99.9 12000 120 99 3000 1400
注:NBI为紫外装置进水细菌总数;NBO为紫外装置出水细菌总数;RAB为紫外装置细菌去除率;NVI为紫外装置进水弧菌总数;NVO为紫外装置出水弧菌总数;RAV为紫外装置弧菌去除率;NBIT为养殖池进水口细菌总数;NVIT为养殖池进水口弧菌总数。
综合海水循环水养殖系统中紫外装置对鱼池进水口细菌总数的影响,对整个养殖系统水环境以及养殖物的生长、生理状况的影响,该研究认为在本系统中紫外线安装位置安装在生物滤池的后端,更适合水质与养殖物的健康。
2.2 养殖原水杀菌
目前我国水产养殖业规划总体无序,养殖者不顾环境容量,盲目扩大养殖规模,增加放养密度,任意排放养殖废水,造成渔业水域环境污染的日趋严重。随着水产养殖业的发展,养殖鱼类因病原微生物引发的疾病时有发生,同时,含有病原微生物的养殖废水排到内河、近海,使水域环境受到污染,病原漫延,危害更大,因此对养殖用水和排水进行杀菌处理成为重要课题。
案例:冬翼光电南美白对虾养殖基地——阳江平岗埠场,处于低洼带,仅依靠短暂的海水涨潮,一条狭窄的进水小渠,勉强维持在2度左右的低盐度状态,总碱仅有60左右,养殖水各种矿物质含量低,弧菌严重超标。
阳江平岗养殖基地

紫外杀菌器·琼脂测试

紫外杀菌器·细菌测试
2017年6~8月,全年气温、水温最高时期,病害滋生蔓延的高峰期,冬翼光电采用自主研发的水产养殖设备,克服重重困难,历时70天,于8月21日,迎来了首批捕捞收获。

3. 其他水产养殖场所
3.1 虾贝类养殖场
虾蟹和贝类的养殖需要在密封的水体中,用水量大且需要经常换水和处理水体。紫外线杀菌系统可以为这些养殖提供良好的杀菌效果,并且不会对环境造成化学污染。
3.2 水族馆
不管是淡水还是海洋水族馆都常常面临以下2个问题:一是水里逐渐长满藻类;二是水中的寄生虫引起鱼类疾病。UV技术可快速杀菌除藻,甚至已经感染细菌的鱼的病态症状也得以消失。
3.3 水生实验室
许多水生实验室依靠紫外线杀菌,确保其工艺用水保持无菌状态。此外,紫外线杀菌还可以确保污水排放对环境是安全的,不会成为污染源。
3.4 补给水
在无菌储罐的排空和排气过程中,空气中的细菌容易进入容器。合理的紫外线杀菌可以减少这种潜在的感染手段,从而降低了昂贵的生产停机风险。
3.5 血水和排污
养鱼场经常位于人口密集的地方,排污将是一个比较严重的挑战,紫外线杀菌系统将能够防止有害的微生物污染环境。
低压
Ø 特选优质高分子材料,高强度、耐高温、耐腐蚀、成本低,适用海水养殖净化杀菌;
Ø 新型纳米光催化涂层,快速杀灭各种水生细菌、病原体、病毒及有害微生物;
Ø 采用纯物理杀菌,不产生任何化学残留,整个过程无污染,安全环保;
Ø 能耗低、成本小。以TDDWM843-L10为例,每小时可处理100-120立方水体,每小时耗电1.7KW,电费1.2元,吨水处理成本仅1分钱;
Ø 安装使用便捷,插电即用,维护简单,故障率低,基本无易耗品。
 
型号 处理水量(T/h) 总功率(W) 进出水口径(inches)
TDDWM843-L5 50 875 2+1/2" DN65 220V/50Hz
TDDWM843-L10 100 1750 4" DN150 220V/50Hz

中压紫外线杀菌器具有广谱杀菌能力:>5 Log,包括有害病毒、真菌、寄生虫和细菌(弧菌属细菌、大肠杆菌和疱疹病毒)。有数据表明,采用中压紫外线杀菌器明显增加与的产量,提高幼鱼的存活率,饲料转化率高;采用中压紫外线杀菌,每箱鱼在同样的喂食条件下,鱼的生长率可提高20%。同时,大幅度降低了抗生素和其他化学品的使用量。
☆ 广谱杀菌彻底     ☆ 处理水量大     ☆ 设备占地小  
☆ 东芝核心技术     ☆ 运维费用低     ☆ 无二次污染
 
型号 处理水量(T/h) 总功率(W) 进出水口径(inches)
TDDWM130-12 100 3K 12" DN300 380/60Hz
TDDWM230-12 200 6K 12" DN300 380/60Hz
TDDWM430-12 500 12K 12" DN300 380/60Hz
产品资质
 
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