工廠化海水魚類養(yǎng)殖用水處理技術(shù)規(guī)程

2DB21/XXXXX—XXXX工廠化海水魚類養(yǎng)殖用水處理技術(shù)規(guī)程本標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了我國黃渤海海區(qū)工廠化海水魚類養(yǎng)殖水源水理、化性狀，海水魚類養(yǎng)殖用水特征、處理工藝選擇，處理裝備的運(yùn)行條件確定，水質(zhì)監(jiān)測(cè)與管理等。本標(biāo)準(zhǔn)適用于我國黃渤海海區(qū)工廠化海水魚類養(yǎng)殖用水處理工藝選擇、處理裝備運(yùn)行條件確定、水質(zhì)監(jiān)測(cè)與管理等。2規(guī)范性引用文件下列文件對(duì)于本文件是必不可少的，凡是注日期的引用文件，僅所注日期的版本適用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單適用于本文件）。GB3097海水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB11607漁業(yè)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)GB17378.1海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第一部分：總則GB17378.2海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第二部分：數(shù)據(jù)處理與分析質(zhì)量控制GB17378.3海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第三部分：樣品采集、貯存與運(yùn)輸GB17378.4海洋監(jiān)測(cè)規(guī)范第四部分；海水分析GB/T18407.4農(nóng)產(chǎn)品安全質(zhì)量無公害水產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境要求NY5052無公害食品海水養(yǎng)殖用水水質(zhì)NY5071無公害食品漁用藥物使用準(zhǔn)則NY5072無公害食品漁用配合飼料安全限量SC/T9103海水養(yǎng)殖水排放要求SC/T6040水產(chǎn)品工廠化養(yǎng)殖裝備安全衛(wèi)生要求SC/T0004水產(chǎn)養(yǎng)殖質(zhì)量安全管理規(guī)范GB/T18108鮮海水魚通則DB21/2428養(yǎng)殖海水排放標(biāo)準(zhǔn)3術(shù)語和定義下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1工廠化海水養(yǎng)殖(Recirculatingmariculturesystem)是指釆用去除水體中固體廢物和溶解廢物的技術(shù)、方法，通過殺滅病原微生物控制病害、增氧、二氧化碳脫氣、控制水溫等方法保持水質(zhì)滿足養(yǎng)殖魚類要求，并使水循環(huán)使用的海水養(yǎng)殖方式。3.2養(yǎng)殖廢物(Aquaculturalwastes)3DB21/XXXXX—XXXX是指工廠化養(yǎng)殖系統(tǒng)中來源于水源、生產(chǎn)操作、水產(chǎn)養(yǎng)殖生物代謝產(chǎn)生的各類廢物。包括殘餌、糞便、溶解態(tài)營養(yǎng)鹽、魚類分泌物、有機(jī)碎屑、飼料中添加且未被便、溶解態(tài)營養(yǎng)鹽、魚類分泌物、有機(jī)碎屑、飼料中添加且未被養(yǎng)殖魚類利用的物質(zhì)以及生物絮狀物。分為固體廢物和溶解廢物等。分為固體廢物和溶解廢物等。3.3固體廢物(Solidswaste)是指養(yǎng)殖水體中粒徑大于1um的可沉降和非可沉降的養(yǎng)殖廢物。其中，粒徑大于100um的固體廢物稱為可沉降固體廢物；粒徑小于100um的固體廢物稱為非可沉降固體廢物，亦稱為懸浮固體廢物。3.4溶解廢物(Dissolvedwastes)是指養(yǎng)殖水體中粒徑小于1um的養(yǎng)殖廢物。一般是指溶解于水體中的氮、磷等無機(jī)鹽和溶解態(tài)有機(jī)物。3.5生物過濾(Biologicalfiltration)是指任何利用活生物從養(yǎng)殖水體中去除或降低養(yǎng)殖廢物(Aquaculturalwastes)或有害物質(zhì)(Hazardousmaterial)的方法。3.6殺菌消毒(Disinfection)是指在工廠化海水養(yǎng)殖過程中使用紫外線、臭氧、電化學(xué)等殺滅或降低水體中的致病菌及病毒的方法或技術(shù)。3.7充氣增氧（Aerationandoxygenation)是指在工廠化海水養(yǎng)殖過程中使用人工空氣或氧氣源向養(yǎng)殖水體中輸入空氣或純氧以增加水體中的溶解氧。3.8二氧化碳去除（Carbondioxideremoval)是指在工廠化海水養(yǎng)殖過程中使用二氧化碳脫氣裝置去除水中的二氧化碳?xì)怏w。3.9水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水（Aquaculturewastewater）水產(chǎn)養(yǎng)殖過程中或養(yǎng)殖結(jié)束后，由養(yǎng)殖池塘、育苗池和工廠化養(yǎng)殖車間等投肥投餌養(yǎng)殖模式向受納水體排出的不再使用的養(yǎng)殖廢水。3.10水質(zhì)管理（Waterqualitymanagement)是指依據(jù)有關(guān)水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)制定水質(zhì)調(diào)控目標(biāo)，監(jiān)測(cè)養(yǎng)殖水體水質(zhì)狀況，采取物理、化學(xué)以及生物學(xué)方法調(diào)控工廠化海水養(yǎng)殖水體的水質(zhì)，使其滿足水產(chǎn)養(yǎng)殖魚類生長所需的環(huán)境條件且達(dá)到尾水排放標(biāo)準(zhǔn)。4總則4.1原理基于不同海水魚類在各生長階段的生理、生態(tài)、生活習(xí)性，設(shè)定循環(huán)水養(yǎng)殖的水質(zhì)管理目標(biāo)。集成優(yōu)化供水、調(diào)溫、投餌、增氧、脫氮、除磷、防病方案時(shí)，根據(jù)循環(huán)水養(yǎng)殖產(chǎn)生的養(yǎng)殖廢物的物理、化學(xué)等性狀，分別利用固態(tài)和溶解態(tài)廢物處理、殺菌消毒、充氣增氧、去除CO2、pH調(diào)控、水溫調(diào)控、生4DB21/XXXXX—XXXX態(tài)過濾等技術(shù)措施使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有序銜接、設(shè)施設(shè)備穩(wěn)健運(yùn)態(tài)過濾等技術(shù)措施使各生產(chǎn)環(huán)節(jié)有序銜接、設(shè)施設(shè)備穩(wěn)健運(yùn)行、養(yǎng)殖水體符合水質(zhì)管理目標(biāo)；并通過物質(zhì)質(zhì)量平衡理論配置各處理單元，估算循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)水流速率、養(yǎng)殖產(chǎn)量。4.2工藝圖1工廠化海水魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)工藝流程圖初級(jí)凈化：去除固體廢物；次級(jí)凈化：殺菌消毒、脫除二氧化碳；補(bǔ)充新水：補(bǔ)充由于蒸發(fā)、固態(tài)廢物排除帶走的水，一般每天不超過10%；排出廢物：使固態(tài)廢物排出循環(huán)水養(yǎng)殖設(shè)施、設(shè)備。尾水處理：水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水通過一系列凈化措施，在排放前氮、磷、COD等污染物濃度降低，一并達(dá)到SC/T9103海水養(yǎng)殖水排放要求的過程。4.34.3設(shè)施裝備所有設(shè)施裝備應(yīng)符合SC/T6040的要求4.3.1固體廢物去除裝備沉淀池/槽，管狀沉淀器；粒狀/多孔介質(zhì)濾器；篩網(wǎng)濾器，或微濾機(jī)；水力旋流器；浮選分離器，或泡沫分離器，蛋白分離器；臭氧化作用裝置。4.3.2溶解廢物去除/轉(zhuǎn)化裝備硝化作用濾器（Nitrificationfilter),包括淹沒/浸沒式濾器、滴濾器、鼓式生物濾器、生物轉(zhuǎn)盤、流化床、珠濾器等；脫氮作用濾器，或反硝化作用濾器(Denitrificationfilter)；植物濾器(Aquaponicfilter)；43.3増氧裝備溶解氧傳感器；溶解氧控制器(含溶解組顯示、記錄、存儲(chǔ))；氣源，包括風(fēng)機(jī)、氣泵、壓縮機(jī)或高壓氧、液態(tài)氧、氧氣發(fā)生系統(tǒng)等；5DB21/XXXXX—XXXX氣石；純氧接觸系統(tǒng)，包括U形管、氧氣錐(Aerationcone〉、填充塔(Packedcolumn)或低水頭充氧器(Lowheadoxygenator,LHO)等；高壓氧、液態(tài)氧減壓裝置。4.3.4殺菌消毒裝備紫外燈；紫外線接觸裝置；臭氧發(fā)生裝置；臭氧布?xì)庋b置。4.3.5二氧化碳脫氣裝備填充塔；擴(kuò)散式充氣裝置。4.3.6pH調(diào)控裝備pH傳感器；pH控制器（含pH顯示、記錄、存儲(chǔ)）石灰或生石灰滴加裝置。4.3.7溫度調(diào)控裝備溫度傳感器；溫度控制器(含溫度顯示、記錄、存儲(chǔ)）；制冷、制熱裝置。5工廠化海水魚類養(yǎng)殖水源地選擇5.1水源地在符合縣級(jí)以上人民政府漁業(yè)行政主管部門制定的水域、灘涂、海岸等養(yǎng)殖規(guī)劃的前提下，選擇水源地前應(yīng)從以下幾方面對(duì)水源地環(huán)境進(jìn)行綜合評(píng)估，并應(yīng)對(duì)水源地進(jìn)行檢測(cè)，相關(guān)評(píng)估和檢測(cè)記錄應(yīng)予以保存。水源地區(qū)域內(nèi)及周邊、上風(fēng)向沒有對(duì)環(huán)境構(gòu)成威脅的污染源（包括工業(yè)“三廢”、農(nóng)業(yè)廢棄物、醫(yī)療機(jī)構(gòu)污水及廢棄物、城市垃圾、生活污水）；水源地區(qū)區(qū)域內(nèi)及周邊無入海河流或河道；水源地海水不受陸地排污及可能的海上污染源影響；其他應(yīng)符合GB/T18407.4的要求。5.2水質(zhì)和底質(zhì)水源地水質(zhì)應(yīng)符合GB3097和GB11607的要求;水源地底質(zhì)應(yīng)符合GB18668的要求：養(yǎng)殖用水水質(zhì)應(yīng)符合NY5052的要求。6固體廢物處理技術(shù)建議的工廠化海水魚類養(yǎng)殖懸浮固體廢物濃度一般小于15mg/L?？舍娪弥亓蛘哌^濾分離技術(shù)進(jìn)行固液分離；利用臭氧氧化顆粒態(tài)有機(jī)物。并根據(jù)具體情況選擇一種或幾種技術(shù)組合用于去除固體廢物。6.1重力分離技術(shù)6DB21/XXXXX—XXXX根據(jù)海水魚類養(yǎng)殖產(chǎn)生的固體廢物相對(duì)密度不同于水，得以進(jìn)行重力分離的原理，設(shè)計(jì)沉淀槽、水力旋流器、浮選分離器（泡沫分離器、蛋白分離器）。6.2過濾分離技術(shù)根據(jù)固態(tài)廢物顆粒粒徑，利用篩網(wǎng)或容器可截根據(jù)固態(tài)廢物顆粒粒徑，利用篩網(wǎng)或容器可截留設(shè)定規(guī)格的固態(tài)廢物顆粒的原理，設(shè)計(jì)固定、旋轉(zhuǎn)或微孔篩網(wǎng)濾器(或微孔篩網(wǎng)濾器(Microscrccnfilter)(微濾機(jī))、粒狀或多孔介質(zhì)濾器。6.3臭氧氧化技術(shù)將臭氧通過布?xì)庋b置均勻分布于養(yǎng)殖廢水均勻流過的容器中，使氣、水充分接觸。利用強(qiáng)氧化性氣體臭氧氧化水中可生物降解的、易被異氧細(xì)菌去除的顆粒物。大粒徑顆粒態(tài)固體廢物被氧化為小粒徑顆粒態(tài)固體廢物，小粒徑顆粒態(tài)固體廢物被直接氧化。7溶解廢物處理技術(shù)7.1硝化作用根據(jù)工廠化海水魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)氨氮產(chǎn)生量、養(yǎng)殖魚類對(duì)氨氮和亞硝酸鹽氮的耐受水平、硝化細(xì)菌對(duì)水中溶解氧的消耗速率、流入（出）養(yǎng)殖水槽的水流速率、流入（出）硝化作用濾器的水流速率、硝化作用濾器效率，設(shè)計(jì)淹沒/浸沒式濾器（Submergednitrificationfilter)、滴濾器（Trickingfilter)、鼓式生物濾器（Biodrumfilter)、生物轉(zhuǎn)盤（Biodisk)、流化床（Fluidizedbed)、珠濾器（Bedfilter)等硝化作用濾器。將有利于硝化細(xì)菌附著生長的粒狀介質(zhì)填充容器中或固定與簡狀表面，制作硝化作用濾器。并根據(jù)濾器使用效率等情況對(duì)硝化作用濾器進(jìn)行反沖洗操作。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可根據(jù)具體情況選擇一種或幾種型式的硝化作用濾器，組合用于轉(zhuǎn)化溶解廢物中的氨氮和亞硝酸鹽氮為硝酸鹽氮。并使其轉(zhuǎn)化率達(dá)99%以上。7.2脫氮作用（反硝化作用）根據(jù)工廠化海水魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)硝酸鹽氮產(chǎn)生量、養(yǎng)殖魚類對(duì)硝酸鹽氮的耐受水平，脫氮細(xì)菌對(duì)水中溶解氧的消耗速率，流入（出）脫氮作用濾器的水流速率，脫氮作用濾器效率，設(shè)計(jì)脫氮細(xì)菌懸浮生長的脫氮作用濾器。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可利用固液分離的有機(jī)固體廢物補(bǔ)充碳源。8殺菌消毒技術(shù)8.1紫外殺菌技術(shù)釆用過流式，即紫外燈管用石英玻璃管與水隔開，水層厚度<5cm。石英套管對(duì)253.7nm紫外線的透過率大于85%，紫外線照射劑量不小于20mJ/cm2。8.2臭氧殺菌技術(shù)將由臭氧發(fā)生器制得到臭氧均勻布?xì)庥谒?，使其在水中的濃度不高?.15mg/L。在采用臭氧殺菌技術(shù)時(shí)，應(yīng)將其置于一單獨(dú)操作間，一般禁止人員進(jìn)入。當(dāng)確需進(jìn)入時(shí)，根據(jù)工業(yè)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)，臭氧濃度應(yīng)低于0.15mg/L。9充氣増氧技術(shù)7-+DB21/XXXXX-+通常要求養(yǎng)殖水槽中溶解氧濃度不低于5mg/L,硝化作用濾器中溶解氧濃度不低于2mg/L。為此，需選擇合適的氧氣源和布?xì)庋b置。在高密度工廠化海水魚類養(yǎng)殖系統(tǒng)中，一般采用高壓氧或液態(tài)氧為氧氣源，以純氧接觸系統(tǒng)布?xì)狻?0二氧化碳脫氣技術(shù)可結(jié)合充氣増氧技術(shù)同時(shí)進(jìn)行二氧化碳脫氣，或采用填充塔脫氣。11pH調(diào)控技術(shù)為緩沖硝化作用過程產(chǎn)生H+對(duì)堿度的消耗和系統(tǒng)pH的降低，通過向水中滴加石灰或生石灰乳液。利用pH傳感器測(cè)定水pH值，當(dāng)其低于7.8時(shí)，即可滴加石灰或生石灰乳液。當(dāng)pH達(dá)到8.2時(shí)，即停止滴加。亦可設(shè)定pH=8,當(dāng)pH<8時(shí)滴加石灰或生石灰乳液，當(dāng)pH≥8時(shí)，停止滴加。一般由含pH顯示、記錄、存儲(chǔ)的pH控制器控制，石灰或生石灰乳液滴加裝置共同完成。12水溫調(diào)控技術(shù)一般根據(jù)不同養(yǎng)殖魚類的最適合長溫度控制溫度范圍。為保證硝化細(xì)菌正常生長，水溫最好不低于15oC。利用溫度傳感器測(cè)定水溫，當(dāng)其超過設(shè)定溫度范圍時(shí)，即可由含溫度顯示、記錄、存儲(chǔ)的溫度控制器控制，通過升溫或降溫裝置調(diào)節(jié)水溫滿足養(yǎng)殖魚類生長需要。1313生態(tài)過濾技術(shù)利用不同營養(yǎng)層級(jí)的水生生物吸收轉(zhuǎn)化水體污染物，可采用水生植物、藻類吸收水體中的氮磷。14系統(tǒng)水流速率、養(yǎng)殖魚類生物量估算為使各處理單元能夠協(xié)調(diào)運(yùn)行，發(fā)揮其最大效能，需進(jìn)行水流速率估算。一般以物質(zhì)質(zhì)量平衡原理估算系統(tǒng)水流速率和養(yǎng)殖產(chǎn)量，即如圖2。圖2水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)物質(zhì)平衡圖14.1以保持溶解氧水平的水流速率估算工廠化海水魚類養(yǎng)殖水槽中溶解氧濃度一般不小于5mg/L.以保持溶解氧水平的養(yǎng)殖水槽水流流入（出）速率?？捎上率焦浪鉗=(Ro-Po)/(Coi-Co)Ro溶解氧消耗速率（mg/h）Po溶解氧生產(chǎn)速率（増氧速率）（mg/h）Coi補(bǔ)充新水中溶解氧濃度度（mg/L）Co養(yǎng)殖水槽中溶解氧濃度（mg/L）8DB21/XXXXX—XXXX14.2以控制氨氮含量的水流速率估算工廠化海水魚類養(yǎng)殖水槽中非離子態(tài)氨氮濃度（GUIA）一般小于0.025mg/L。以控制氨氮含最的養(yǎng)殖水槽水流流入（出）速率Q（L/h）可由下式估算Q=(RTAN-PTAN)/(CTANi-CTAN)RTAN氨氮去除速率（mg/h）PTAN氨氮生產(chǎn)速率（mg/h）CTANI補(bǔ)充新水中氨氮濃度（mg/L）CTAN養(yǎng)殖水槽中氨氮濃度（mg/L）養(yǎng)殖水槽中非離子態(tài)氨氮濃度（GUIA）可由氨氮濃度（CTAN）、pH、溫度、鹽度計(jì)算得到。以硝化作用濾器轉(zhuǎn)化氨氮為硝酸鹽氮時(shí)，由于其效率E<100%，因此流入硝化作用濾器的水流流入（出）速率Qr（L/h）可由下式估算Q=Q.(CTANi-CTAN)+PTANTANrC·ETANE硝化作用濾器氨氮轉(zhuǎn)化效率（%）Q以控制氨氮含量的養(yǎng)殖水槽水流流入（出）速率（L/h）Qf一般大于流入硝化作用濾器的理論最小水流速率Qfmin（Qfmin=/RTAN/CTAN）14.3以保持溶解氧水平的養(yǎng)殖魚類生物量估算由保持養(yǎng)殖水槽溶解氧水平估算的最大投飼率FRmaxo,即按養(yǎng)殖魚類體重確定的投飼量，可估算以保持溶解氧水平（5mg/L）的養(yǎng)殖魚類生物量。B=Q(Coi-Co)+PoF·WB以保持溶解氧水平的養(yǎng)殖魚類生物量（kg）F投喂單位質(zhì)量飼料系統(tǒng)消耗的溶解氧（mg/kg）W單位時(shí)間單位體重養(yǎng)殖魚類的飼料量（kg/(kg.d)）Q養(yǎng)殖水槽的水流流入（出）速率（L/h）14.4以控制氨氮含量的養(yǎng)殖魚類生物量估算由采用硝化作用濾器控制養(yǎng)殖水槽氨氮濃度估算的最大投飼率FRmaxTAN，即按養(yǎng)殖魚類體重確定的投飼量，可估算以控制氨氮濃（CUIA<0.025mg/L）的養(yǎng)殖魚類生物量。B=CTAN·Qr15尾水排放要求根據(jù)海水養(yǎng)殖尾水受納水域的使用功能，將海水養(yǎng)殖尾水排放標(biāo)準(zhǔn)分為一級(jí)、二級(jí)。當(dāng)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排入水產(chǎn)養(yǎng)殖區(qū)，海水浴場(chǎng)，人體直接接觸海水的海上運(yùn)動(dòng)或娛樂區(qū)，以及與人類食用直接有關(guān)的工業(yè)用水區(qū)執(zhí)行一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排入一般工業(yè)用水區(qū)，濱海風(fēng)景旅游區(qū)，海洋港口水域，海洋開發(fā)作業(yè)區(qū)執(zhí)行二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)水產(chǎn)養(yǎng)殖廢水排入上述以外的水域時(shí)，水質(zhì)必須符合待排入水域的質(zhì)量要9DB21/XXXXX—XXXX求，排入海水水域的要求符合SC/T9103海水養(yǎng)殖水排放要求和DB21