今日特马结果歡迎您的到來!

網站公告: 今日特马结果歡迎您的光臨!
 

資訊目錄

News category

聯系方式

 · 電話:0371-64123666
 · 傳真:0371-64133111
 · 地址:河南省鞏義市經濟開發區
 · 郵箱:609996137@qq.com
行業動态
  當前位置:首頁 > 今日特马结果 > 行業動态 > 正文
超細纖維濾料在養殖水體處理中的應用
  • 來源:美源淨水 時間:2017-12-05 點擊次數:

    水産養殖系統中的污染物主要包括過量投喂而剩餘的殘餌、未消化吸收的營養成分、代謝排洩物等,既有可溶性物質如氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽等,也有固體物和懸浮物。懸浮物分離和氨氮的高效去除是養殖水處理中需要解決的主要技術難點。養殖水體規模化處理常用的濾料為礫石、石英砂等,清洗不便、基質沉重、更換繁瑣。飲用水處理中使用的pp棉、聚丙烯濾布、超微濾膜等濾料,水質淨化效果好,輕巧便捷,但在處理水産養殖的高懸浮水質時易于堵塞,效率低,成本過高,并且難以結合常用的石英砂、沸石等濾料來大量處理養殖排出的污水。因此,要建立起新的高效、低成本的養殖污水處理模式就需要利用新的濾料來得以提高和突破。超細纖維、複合納米等技術都已在水處理中逐漸得到應用,超細纖維在水産養殖水處理中的應用也将會得到越來越多的重視和研究。

超細纖維濾料在養殖水體處理中的應用

    1.超細纖維的定義與特性

    超細纖維目前還沒有完全統一的定義,通常将超細纖維界定位單絲細度小于0.3dtex(分特)的化學纖維。其主要特點是:纖維纖細、直徑小,比表面積大,質輕柔軟,強度高,吸濕性好。因此,超細纖維本身及其形成的織物能顯示出許多在水處理中具有的獨特優勢:(1)高清潔和吸附能力;(2)高吸水性和高吸油性(3)生物酶與離子交換劑的良好載體;(4)超細纖維耐用性優良。

    2.超細纖維織物用作濾布

    超細纖維濾布是由作為縱向或經向紗線的超細纖維和作為緯紗的普通纖維組成,外表面覆蓋這厚厚的超細絨毛,這種絨毛往往具有特定的方向,其上密下疏的結構避免了現有的濾布過濾阻力大。水頭損失大的缺點,這對過濾的高效性是很重要的。超細纖維的織造布具有的纖維直徑小、表面積大、孔隙小、空隙率高等特點,極适合作液固分離或氣固分離的過濾材料。正是這些特性使超細纖維濾料逐漸推廣和應用到了水處理領域中。

    超細纖維濾布不但有優良的過濾性能,而且濾層通道前窄後寬,顆粒物質大部分保存在纖維與纖維間的空隙中,濾料内層不易集塵,通過反沖表面沉澱物,易使其恢複過濾效率,保持濾料長期穩定運行。筆者前期探索發現,這種以超細纖維織物為濾料的過濾器的優點有:(1)透水速度快。以滌錦超細纖維材料制成的過濾織物濾料微粒,在過濾羅氏沼蝦養殖産生的污水時,與石英砂濾料相比,在同厚度下的過濾速度快5倍左右。(2)分離效果好。分離效果依不同纖維直徑和織物密度組成的濾布而有所差異。以0.2dtex滌錦超細纖維制成的珍珠面經編毛圈織物,紡織密度在156×126(經×緯)/10cm、厚度0.73mm、密度320g/m2左右的濾布,即可捕獲4-05um大小的懸浮顆粒。(3)易于從過濾器上反沖洗去除微粒,使過濾器複淨。(4)超細纖維材質多樣(滌錦、丙綸、聚酰胺、聚丙烯等)。可以集合養殖需求,将超細纖維濾布與常用的石英砂、沸石、煤渣等濾料結合分層使用,便于處理大規模的高懸浮養殖污水。

    3.超細纖維濾球的應用

    超細纖維同時可以紮結成纖維球濾料,作為球狀濾料結合傳統顆粒濾料使用。由超細纖維制成的改性纖維束,其濾層的含污能力大、彈性效果好、水頭損失大、濾速快(20-85m/h),再生沖洗水量為過濾水量的1%-2%。纖維平均直徑為0.407um的超細纖維,其比表面積約為70m2/g,與普通纖維材料(比表面積0.1m2/g左右)相比,比表面積提高700倍左右,其附着生物膜的量也有很大提高,完全可以适用于養殖水體的過濾。

    常用的水産養殖過濾池濾料(活性炭、黃沙等)通過分層放置,以組成适當的級配并保持足夠的孔隙體積,在反沖清洗時,粒徑小的濾料容易漏到承托闆下,使濾料層變薄,也容易将粒徑小的濾料沖至表層。而使用超細纖維球狀濾料和濾布,則可以相對穩定地固定整個過濾系統的層級。已有的利用纖維球的高過濾性發明出的易反沖濾料(如彗星式濾料)證明,其與沙濾器相比,體積可減少90%,反沖洗耗水量減少66%-50%,過濾速度增長5-10倍。

    高效處理養殖廢水的難點之一還在于,養殖品種繁多,餌料種類各異,養殖過程中不同品種所産生的廢水,其中懸浮物顆粒的大小相差甚遠。如工廠化紅尾蝦的養殖廢水中,懸浮顆粒直徑在0.2-0.8um,約占總懸浮顆粒數的53%;海參養殖由于使用粉末狀餌料,其廢水中懸浮顆粒直徑在0.3-0.5um,使用相同的過濾層就很難控制不同養殖廢水的過濾速度與效率。如果将不同孔隙率的超細纖維構成的纖維球濾料和超細纖維織物濾布進行合理組合、分層放置,利用模塊化的過濾組件方便靈活地按需組建新的過濾系統,則可準确控制過濾精度,高效過濾養殖污水。而且由于使用了同種材質的濾料,過濾系統更易于清潔和重複利用。

    4.超細纖維作為複合生物濾器基質的應用

    超細纖維在水産養殖系統中不僅可以作為機械濾器(濾料),也可以成為生物濾器和植物濾器的基質。常見的養殖水處理生物物濾器利用細菌的硝化作用控制毐性較大的氨及亞硝酸鹽等代謝産物.易引起硝酸鹽、亞硝酸鹽累積,pH值降低等負面效應。一般來講,生物濾器的表面積越大,生物膜附着越多,生物濾器的效率越高;如附着于微孔較多的沸石上生物膜的氨化作用和亞硝化作用性能好于活性炭和沙子。如果利用直徑微細,單纖分瓣的超細纖維制成微生物濾器,其相對于一般基質而言微生物膜的面積增大,成熟時間可更為縮短,可以作為原有生物膜載體的有益補充。

    國内外大量研究已将水産養殖廢水直接或改造後用于蔬菜、花卉、草、樹木等植物的生産中,多數研究傾向于研究開發“功能性濾料+人工濕地+複合菌”組成的生态型循環水處理系統,或用沙培基質蔬菜過濾半高密度水産養殖度水并循環利用,這些研究多采用天然沙培或人工陶制基質。超細纖維織物具有一定的固着高等植物 (水竹、富貴竹等)根系的能力,因而也可以在一定程度上替代較為笨重的沙培基質,使得微生物膜和高等植物通過與超細釺維有機結合,構成複合生物濾器,但相關的研究還多在探索之中。—旦這種複合生物油器研究成熟,将能夠在一定程度上解決循環養殖系統中硝酸鹽的積累問題,同時為養殖循環水提供新鮮氧氣,減少能源消耗和二氧化碳的排放。

    5.結語

    利用超細纖維的高顆粒吸附性、高吸水性和高比表面積特性,超細纖維濾料和以其為基質的複合生物濾器在水産養殖水處理中具有廣闊的應用前景,但其研究應用還處于起步階段,缺乏系統的研究資料和成果。其中,濾料纖維孔徑與濾布纖維材料對懸浮物去除、吸附能力的影響,以超細纖維為基質的生物濾器的使用方法和優化組合等需要進一步探索和研究,以便為建立低成本、高效率的水産養殖清潔生産系統提供技術支持和參考方案。

CopyRight:今日特马结果 
備案号:
地址:河南省鞏義市經濟開發區
手機:13598820203
郵箱:609996137@qq.com