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沸石粉可以作为水质改良剂
水产养殖中池塘水质的好坏直接影响养殖对象的生存和生长,如温度、pH值、溶氧、硫化氢(H2S)、铵(NHA )、重金属及有机质的含量等因素发生变化时,将对鱼虾等产生一系列不良影响。为了保持良
好的水质,使鱼虾能够得到正常生长,人们进行了大量研究。研究表明,沸石对水质具有很好的改良作用。沸石粉失去结晶水以后,表面疏松多孔,相当于多孔的海绵体具有很强的吸附性,可以吸附
大量的有毒物质(如NH3, NHA,CO2,H2S等)。利用沸石粉这一特性,定期向养殖水体中泼洒沸石粉,就可以起到去氨增氧的效果;同时可以增加水中量元素的含量,达到优化养殖生态环境,促进水生
动物生长发育的效果。
用量如下:
淡水养殖:正常饲养期间每立方米水体用沸石粉10~25g,与生石灰间隔使用效果更理想;越冬水体封冰前每立方米水体用沸石粉25~35g利于越冬,提高越冬成活率。海水养殖:每立方米水体用沸石粉
75~ 90g。
(1)调节池塘水的pH值为了提高池塘养殖效率和经济效益,鱼虾池大部分采用高密度精养。由于鱼虾池养殖密度过高、饲料投喂量大、溶氧不足或因天气变化等因素使水中有机质大量产生,藻类生长过
快,水色变化大,造成pH值不稳定。使用沸石可迅速吸附水中过多的有机质含量,培养幼藻新生,间接达到稳定池塘水中酸碱度的作用。
(2)吸附水中有害气体、有毒物质和药物随着水产养殖的发展,池塘养殖产量不断提高,为使有限的水体发挥更大的生产能力,就需要保持池塘良好的水质,这就要解决由于饲料和排泄物等有机质腐败
造成的水质污染。沸石能够吸附水中的有机腐化物,以及由于生物代谢产生的各种有害气体,如H2S、NHA、cO2、重金属离子和药物等,减少由于有毒、有害物及药物使用不当造成的鱼虾浮头、泛塘等
危害,提高养殖效益。
(3)改良水色及水质在鱼虾苗下塘前要培养良好的水色,以提高成活率。因沸石含有大量的孔隙,能够将营养物吸附于它大量的孔洞中,直接提供给浮游生物更好的繁殖场所,保持水色稳定和生物含
量。由于沸石具有很强的吸附作用,可将有机质、有害物质吸附于沸石中,沉入池底,使池塘保持良好的水质,为鱼虾提供优良的生长、生存环境。
(4) 沸石改良水质的作用机理沸石具有较大的表面积, 具有良好的吸附性,本身又、廉价、不霉变,酸碱度适中,可调节水的pH值、改良水质及土壤,迅速除去有机物及硫化氢(H2S)、 二氧化碳
(CO2)、 重金属污染及药物,防止鱼病发生。可迅速提供氧气,每千克沸石可提供2100mL氧气,它们均以气泡放出,使水中溶氧保持鱼类生长的需要,防止池底环境恶化。冬天使鱼虾越冬,夏
天防止缺氧、浮头。总之,由于沸石具有特定的结构,可改良水质,为鱼类提供良好的生长环境,促进鱼类生长。
沸石粉在水产饲料业中的应用功效
(1)沸石粉是量元素添加剂的良好载体,它的结构空旷,具有许多排列整齐的晶穴和孔道;含有大量离子,而且相当活泼。沸石所含的各种元素大都以可交换离子状态和可溶性盐基形式存在;且分子结
构属于开放型,有很大的吸附表面和很多的大小均一的空腔和通道。在消化道内,沸石粉可选择性地吸附胃肠中的细菌及NHs, HzS, CO2和SO2等有毒气体及重金属和代谢产物,并将体内的钙、镁、钾
、钠等交换出来。因天然沸石的有效成分属黏土矿物,故饲料中的营养成分被天然沸石吸附后可增加食物的黏滞性,延长在消化系统中的保留时间,增加机体对营养物质的吸收,从而提高饲料及各种
量成分的利用率。天然沸石具有吸附性,量元素等各种量添加物容易被吸附于沸石粉上,故天然沸石粉是很好的饲料添加剂载体。
(2)在饲料中添加3%~5%的沸石粉,对水生动物有明显的促生长作用饲料中的沸石粉与营养成分相混合,可以使动物肠黏膜厚度增加,肠腺发达使动物的消化功能增强,同时还可以增加胃肠道腺体分泌
的消化酶数量,便于饲料营养成分的充分吸收。沸石粉含有钙、磷、钠、钾、镁、锌、铜、锰等元素,这些都是饲料中不可缺少的元素。饲料中添加沸石粉,可以使这些元素得以补充。此外,沸石粉
还含有铁、镍、铂、硒等量元素,都是动物体内酶的物质,可以大大提高动物体酶的活性。沸石粉在机体内对某些生物酶也起催化作用。因此,沸石粉可以提高机体对营养物质的吸收率,提
高饲料报酬。研究表明,在鱼配合饲料中添加3%~6%的沸石粉,可使草鱼增重率由对照组的39. 5%提高到47. 6%~51.1%,有明显的增重效果。利用沸石粉和沙棘果渣作为饲料中的矿物质和维生素添加剂
是完全可行的。与现出售的人工合成添加剂相比不但不会影响鱼体生长,还使鱼产量增加11%,提高鱼肉的品质,改善外观色泽,降低了饲料成本,节省了饲料。在草鱼饲料中添加一定量的沸石粉后,
引起草鱼血液尿素氮的下降,同时使草鱼相对增重率提高,饲料系数下降,肌肉养分积累(粗蛋白、粗脂肪)有所增加,血糖值上升。在0~7.5%的添加量范围内,4. 5%添加量对草鱼具有较好的促长效果
,有较好的饲料利用率。在草鱼饲料中添加5%的沸石粉及2. 5%沸石粉+2.5%过磷酸钙矿补剂的饲料后,草鱼在生长、肥满度、消化率、血液蛋白、血液尿素氮等项指标上均有优于基础饲料对照组的趋
势,尤以2.5%沸石粉+2.5%过磷酸钙组更好。利用斜发沸石作鲤鱼饲料矿物质添加剂的研究表明,利用2%的斜发沸石(180 目)代替对照组的无机盐,其他与对照组相同,投饵率7%,日喂4次,结果试验
组比对照组平均增重率提高10.52%。饵料系数比对照组低38.26%。尽管沸石粉含有较多的矿物质元素,但对鱼类来说,其营养作用是不完善的,在鲁鱼饲料中加入2%的沸石粉或者说沸石粉与混合无机
盐的比例为1 : 3时,沸石粉对混合无机盐有营养补充作用,而过多使用沸石粉会导致鱼体生长缓慢,饲料蛋白质效率及饲料效率降低,导致饲料消化利用率降低。
水中氨氮的去除方法
废水中的氮常以合氮有机物、氨、硝酸盐及亚硝酸盐等形式存在。生物处理把大多数有机氮转化为氨,然后可进一步转化为硝酸盐。
水中氨氮的去除方法有多种,但目前常见的除氮工艺有生物硝化与反硝化、沸石选择性交换吸附、空气吹脱及折点氯化等。
沸石选择性交换吸附
沸石是一种硅铝酸盐,其化学组成可表示为(M2+2M+)O.Al2O3.mSiO2?nH2O (m=2~10,n=0~9),式中M2+代表Ca2+、Sr2+等二价阳离子,M+代表Na+、K+等一价阳离子,为一种弱酸型阳离子交换剂。
在沸石的三维空间结构中,具有规则的孔道结构和空穴,使其具有筛分效应,交换吸附选择性、热稳定性及形稳定性等优良性能。天然沸石的种类很多,用于去除氨氮的主要为斜发沸石。
斜发沸石对某些阳离子的交换选择性次序为:K+,NH4+>Na+>Ba2+>Ca2+>Mg2+。利用斜发沸石对NH4+的强选择性,可采用交换吸附工艺去除水中氨氮。交换吸附饱和的拂石经再生可重复利用。
溶液pH值对沸石除氨影响很大。当pH过高,NH4+向NH3转化,交换吸附作用减弱;当pH过低,H+的竞争吸附作用增强,不利于NH4+的去除。通常,进水pH值以6~8为宜。当处理合氨氮10~20mg/L的城市进水时,出水浓度可达lmg/L以下。穿透时通水容积约100~150床容。沸石的工作交换容量约0.4×10-3n-1mol/g左右。
吸附铵达到饱和的沸石可用5g/L的石灰乳或饱和石灰水再生。再生液用量约为处理水量的3~5%。研究表明,石灰再生液中加入0.1mol的NaCl,可提高再生效率。针对石灰再生的结垢问题,亦有采用2%的氯化钠溶液作再生液的,此时再生液用量较大。再生时排出的高浓度合氨废液需要进行处理,其处理方法有:(1)空气吹脱吹脱的NH3或者排空,或者由量H2S04吸收作肥料;(2)蒸气吹脱冷凝液为1%的氨溶液,可用作肥料;(3)电解氧化(电氯化) 将氨氧化分解为N2。