低溫下臭氧催化氧化降解養殖水體（tǐ）氨氮的研究

     研究低溫下臭氧催（cuī）化氧化降解養殖水體氨氮（dàn）的有效途徑, 並對降解過程中產生（shēng）的反（fǎn）應副產物進行分析。利用臭氧（yǎng）發（fā）生（shēng）器和催化反應設備, 把加入5 mg/ L NaBr 的養殖水（shuǐ）體與臭氧充分混合, 在Br -的催化作用（yòng）下, 使臭氧與氨氮產生氧化反應, 產生氮氣, 達到去除氨（ān）氮的目的。實驗在一個9.2 m3水體、養殖（zhí）密度為10 kg/ m3的封閉循環式冷水魚養殖（zhí）係統中, 以虹鱒(Oncorhynchus mykiss)為實驗動物, 在192 h 的換水周期內, 每24 小時采水樣1 次, 檢測養殖水體中的pH、溶解氧、氨氮、硝酸鹽、亞硝酸鹽、懸浮物等水質指標, 確定低溫下臭（chòu）氧（yǎng）催化氧化降解（jiě）養殖水體氨氮的能力和（hé）使用方法。

 

     研究表明, 在Br -的催化作用下臭氧可有效氧化降解養殖水體的（de）氨氮, 降（jiàng）解效率可達（dá）50.11 %, 比臭氧直接氧化法高24.31 %;降解過程中硝酸鹽、亞硝酸鹽都有（yǒu）一定積累, 但在臭氧的作用下亞硝酸能轉化為硝酸鹽, 亞硝酸鹽（yán）含量在192 h 降至0.089 mg/L, 硝酸鹽為主要副產物;pH 值逐漸下降, 192 h 降至5.55, 養殖過程中（zhōng）可用NaOH-NaHCO3 緩衝液進行適當調節。臭氧催化氧化降解氨氮是一種有效的水（shuǐ）處理（lǐ）方式, 對於冷水性魚類工廠化養殖的循環水體處理具有重要的實用價（jià）值。

 

     在工廠化（huà）水產養殖過程中, 氨氮（dàn）是水（shuǐ）生動物（wù）的主要（yào）代謝產物。水體中（zhōng）氨氮隨著pH 值和溫度的（de）變化, 以離子氨和非離子氨形（xíng）式（shì）存在, 而（ér）非離子氨對水生動物具有高毒性,因此氨氮降解是工（gōng）廠（chǎng）化高密度水產養殖生產（chǎn）中非常重要的水處（chù）理工藝過程（chéng）。近年來國內外科研工作者在水體氨氮降解方麵做了大量工作, 研究了多（duō）種氨氮降解的方法, 主要有（yǒu）暴氣法、離子交換法（fǎ）、生（shēng）物（wù）膜法和臭（chòu）氧氧化（huà）法等（děng）。暴氣法隻需調整pH 值（zhí）後暴氣處理, 然（rán）後再回調（diào）pH 值, 方法較為（wéi）簡單, 但低溫（wēn）下效（xiào）率低 ;離子交（jiāo）換法降解效果較好, 但樹脂需要再生處理, 工藝較為複雜, 處理成本較（jiào）高;生物膜法是工廠化（huà）養殖中很常用的氨氮（dàn）降解方法, 處理方法簡單有（yǒu）效, 但降解（jiě）的很終產物為NO3-, 造成NO3-在（zài）水體中的大量富（fù）集, 而且低溫（wēn）條件下成膜較慢, 在冷水魚工廠化養殖應用較少 ;而在工廠化養殖實驗中, 用臭氧作為消毒劑已經得到（dào）廣泛應用, 許多學（xué）者同時也對臭氧氧化（huà）氨氮進行了研（yán）究, 但臭氧氧化產物主要為NO3-, 降解氨氮效率較低, 在工廠化養殖降解（jiě）氨氮方（fāng）麵還未得到廣泛應用 。

 

     由於氨氮徹底氧化降解成N2的（de）電位值較高, 臭（chòu）氧很難直接氧化（huà）, 本實驗在H+存在條件（jiàn）下, 以Br -為催化劑, 利用臭氧（yǎng）氧化氨（ān）氮並使其徹底降解成N2排出水體。此方法不需要特殊的儀（yí）器設備（bèi）, 降（jiàng）解效（xiào）果較好, 同時解決（jué）了因養殖用水排入水體造成富營養化的二次汙染問（wèn）題, 旨（zhǐ）為低溫下工廠化養（yǎng）殖用水的氨氮降解方（fāng）法提供（gòng）全新的思路（lù）。

 

結論

(1)臭氧催化氧化法對於封閉（bì）式循環（huán）式冷水（shuǐ）魚養殖係（xì）統（tǒng）是一種新的（de）思路, 實驗（yàn）條（tiáo）件下氧化效率（lǜ）已達50.11 %, 比直接氧化法的降解效率（lǜ）提高了24.31 %, 如（rú）果（guǒ）對催化氧化條件進一步優化, 降解效率還可以得到提高。

(2)催化氧化過程的增氧作用明顯（xiǎn）, 可滿足冷水（shuǐ）性魚類的生長要求。

(3)臭氧催化氧化過程是一個釋放H +的過程, 但pH 值過低不利於冷水性魚類的（de）生長, 因而（ér）在生產中當pH 值低於6.0 時, 應用NaOH-NaHCO3的緩衝體係進（jìn）行適當調節。

(4)封閉循環式冷（lěng）水魚養殖係統采用臭氧（yǎng）催化氧（yǎng）化法降解氨氮的過程, 也存在一定時期內亞硝酸鹽過高、硝酸鹽積累量較多等問題, 還有待於進一步研（yán）究。