循环水生物滤池过程控制（一）：调控目标与监测体系

    循环水系统中生物滤池是最重要的单元。针对生物滤池这一关键水质净化单元，需要采取一系列精准且连贯的管理举措，以保障其持续、高效地去除水中有害物质，尤其是氨氮和亚硝酸盐，为养殖生物营造优良的生存环境。

一、循环水养殖生物滤池过程控制调控目标

     循环水养殖生物滤池过程控制是指通过监测、分析和优化生物滤池的运行参数，确保其高效去除水体中的 氨氮（NH?） 和 亚硝酸盐（NO??），维持水质稳定和养殖生物健康的管理过程。生物滤池是循环水养殖系统的核心设备之一，其运行效果直接影响水质和养殖效益。循环水养殖生物滤池过程控制调控目标为：
1、优化生物滤池效率：

     为生物滤池中的硝化细菌的生长和繁殖提供稳定和适宜的环境，提高氨氮（NH?）、亚硝酸盐（NO??）和硝酸盐（NO??）的去除效率。

2、维持水质稳定：

     确保水体中的关键水质参数（如溶解氧、pH 值）在适宜范围内。

3、降低运营成本：

     通过优化运行参数，减少能耗和资源消耗。

二、循环水养殖生物滤池过程控制监测体系

1.生物滤池有害可溶性物质去除率水质参数

     （1）、检测方法：人工检测

    （2） 、取样方法：分别在生物滤池进水口和生物滤池出水口取样。

    （3） 、需检测的有害可溶性物质为：

     氨氮（NH?）浓度

     亚硝酸盐（NO??）浓度

     硝酸盐（NO??）浓度

2.有害可溶性物质去除率算法

     循环水养殖系统中，生物滤池的有害可溶性物质去除率是评估生物滤池处理效率的重要指标。以氨氮去除率为例，介绍一下有害性可溶性物质去除率的算法。氨氮去除率的算法基于生物滤池的进水氨氮浓度和出水氨氮浓度。以下是详细的算法说明和计算公式：

（1）、数据收集

     进水氨氮浓度（CinCin）：生物滤池进水中的氨氮浓度，单位为 mg/L。

     出水氨氮浓度（CoutCout）：生物滤池出水中的氨氮浓度，单位为 mg/L。

（2）、计算氨氮去除量

     氨氮去除量=Cin?Cout

（3）、计算氨氮去除率

 

3.生物滤池水质参数

     生物滤池必须要创造适宜硝化细菌生长和繁殖的调节。因此必须实时监测水体中的溶氧、pH和水温指标。让这些指标保持在合理的范围内。当指标出现异常时，必须要及时进行调整。

（1）、溶解氧（DO）浓度

     运用溶氧传感器实时监测生物滤池内溶解氧含量，通过曝气设备精细调节供气量。如养殖对虾，要求溶解氧维持在5 - 6mg/L，当检测值低于5mg/L 时，自动增加曝气强度，确保微生物有氧代谢顺畅，促进氨氮、亚硝酸盐转化。

2、pH 值

     定期检测生物滤池水体pH 值，依据养殖品种适宜范围精准调控。像养殖鲈鱼，pH宜保持在 7.5 - 8.2，一旦偏离，利用酸碱调节剂（如碳酸氢钠、磷酸二氢钾）适量添加，维持微生物酶活性，保障净化效率。

3、温度

     关注环境与水温变化，借助加热或冷却装置，将生物滤池水温控制在养殖生物及微生物的适宜区间。如多数海水鱼类养殖，水温稳定在20 - 25℃，助力微生物稳定工作，提升氨氮、亚硝酸盐去除效能。

4、TSS

     TSS反映了水中悬浮颗粒物的多少，而这些颗粒物若大量进入生物滤池，会堵塞滤料孔隙，减少微生物附着面积，干扰水与微生物、滤料间的物质交换。持续监测TSS，当发现TSS升高，及时排查循环水系统中固体颗粒物处理设备是否故障，维持生物滤池的通畅运行，保障其高效处理水质。

四、循环水设备运行参数
1、循环量（m?/h）

     单位时间内通过生物滤池的水体体积，影响水力停留时间（HRT）和去除效率。通过调整循环量，可以有效优化循环水养殖系统中生物滤池的处理效率，提高氨氮和亚硝酸盐的去除率，维持水质稳定和养殖生物健康。结合实时监测和变频水泵，可以动态优化循环量，实现高效、节能的水质管理。

2、水力停留时间（HRT）

     水力停留时间是生物滤池设计和运行中的关键参数，直接影响生物滤池的处理效率和出水水质。水力停留时间是指水体在生物滤池中停留的平均时间，通常以小时（h）为单位。高氨氮和亚硝酸盐浓度时，增加HRT，提高硝化作用效率。低氨氮和亚硝酸盐浓度时，减少HRT，降低能耗。

水力停留时间（HRT）的计算公式为：

HRT=V/Q

其中：

V：生物滤池的有效体积（m?）

Q：循环量（m?/h）

     HRT 与循环量是反向关系：增加HRT会减少循环量，减少HRT会增加循环量。因此需根据实际情况优化HRT。同时HRT与溶解氧浓度也是反向关系：增加HRT会降低溶解氧浓度。所以降低HRT的时候需确保生物滤池内溶解氧的浓度以确保硝化细菌的活性。HRT与设备负荷是正向关系：增加HRT 会增加生物滤池的负荷，因此当增加HRT的时候，需确保设备能够承受。

3、有机负荷（kg/m?·天）

     单位时间内进入生物滤池的有机物量，影响微生物的活性。增加有机负荷就会增加生物滤池的处理压力。减少有机负荷就会降低生物滤池的处理压力。影响有机负荷的核心是投饵量。

五、微生物群落检测

     微生物生长状态：通过滤料表面检测，观察滤料表面有均匀、厚实、色泽正常的微生物黏膜；或出现局部光秃、黏膜变薄、变色、发黑等异常

六、滤料检测

     查看滤料有无破损、粉碎，记录发现的问题数量及位置。