У меня часто спрашивают, какие требования к воде для разведения рыбы. Есть такой ГОСТ "Вода для рыбных хозяйств". Выкладываю требования для осетра и форели.
Водообмен - совокупность физических процессов, приводящих к смене воды в водном объекте , замещению одних водных масс, находящихся в нем, другими водными массами (с иными свойствами), поступающими в него из сопредельных объектов.
Водообменом в установках замкнутого цикла (далее УЗВ) принято считать скорость прохождения полного цикла воды в системе жизнеобеспечения обитателей системы, т.е. за какой промежуток времени насос (помпа) произведет полную откачку воды из области содержания гидробионтов через систему фильтрации. То есть если суммарное количество воды в системе составляет 2000 литров (включая трубопроводы, систему фильтрации и непосредственно емкость содержания) а производительность насоса составляет 4000 литров в час, то принято принимать скорость такого водообмена равную двукратному обмену воды в час.
Скорость водообмена в УЗВ при расчетах стараются обеспечить в диапазоне от 1 до 4, связано это с гидрохимией воды и экономическими показателями. При скорости водообмена менее единицы, вредные элементы (аммоний, нитраты, нитриты и др.) имеют высокую скорость накопления в системе, что вызывает гибель обитателей УЗВ, при высоких значения величины водообмена в системе замкнутого цикла вода циркулирует в системе вызывая только негативные явления: течение, повышенный удельный расход электроэнергии и перемешивание взвешенных частиц. Расход электроэнергии и перемешивание взвешенных частиц не выпадающих в осадок сказываются на себестоимости продукции. Поэтому при проектировании и эксплуатации УЗВ стоит придерживаться правила разумной экономии.
Рассмотрим негативные явления, связанные с высоким течением воды в емкостях с гидробионтами. Высокая скорость протекания жидкости негативно отражается как в аквариуме с рыбками так, например и с крабами или лангустами в промышленных УЗВ. Повышенный поток заставляет обитателей сопротивляться потоку жидкости, а как следствие биохимические реакции в тканях ускоряются, что приводит к повышенному расходу энергии. При недостатке белкового корма происходит истощение и как следствие гибель обитателей. В системах промышленной передержки в течении длительного времени происходит уменьшение веса, но наиболее негативный фактор связан с ослабленностью гидробионтов, что приводит к сокращению времени выживания в неестественной для них среде.
Высокая величина водообмена в системе фильтрации также оказывает негативное влияние на протекание процессов очистки: в механическом фильтре высокая скорость протекания жидкости снижает эффективность за счет турбулентности потока, взвешенные частицы перемешиваются и требуется фильтр механической очистки с меньшим по диаметру проходным сечением. В химическом фильтре сокращается время контакта очищающего субстрата с нежелательными элементами, в биологическом фильтре скорость потока жидкости наиболее важная величина она составляет 4 литра в секунду на 1 квадратный метр поверхности субстрата очистки. Выведенная в 1966 году японским исследователем К. Хироямой для гравийных аквариумных фильтров в которой в левой части неравенства окислительная способность фильтра (ОСФ) определяется мг О2/мин; в правой части выражается нагрузка на фильтр со стороны водных организмов, мг О2/мин.
где:
Wi- площадь поверхности фильтра, м3;
Vi - скорость тока воды через фильтр, см/мин;
Gi - коэффициент размера гравия;
Di - толщина слоя гравия, см;
р - количество фильтров, обслуживающих аквариум;
В i - масса отдельного животного, г;
Fi - средняя масса пищи, потребляемая ежедневно одним животным, г;
g - число животных в аквариуме.
Gi - коэффициент размера гравия - определяется по формуле:
где:
Rk - средний размер каждой фракции гравия, мм;
Хk - процентное соотношение массы каждой фракции.
При высоких скоростях омывания поверхности субстрата поток воды не позволяет закрепиться колонии бактерий, как следствие скудная колония бактерий на достаточно большой площади поверхности.
Низкая скорость водообмена еще более негативно сказывается на протекании жизнеобеспечивающих процессов: отсутствие движения потока непосредственно в области обитания гидробионтов приводит к образованию застойных зон, в которых накапливаются вредные элементы, в таких участках отсутствует растворенный кислород и концентрация аммония нитратов и нитритов превышает допустимую концентрацию, невысокая скорость омывания поверхности субстрата приводит отсутствию питания для аэробных бактерий и как следствие минимальная популяция, снижение растворенного в воде кислорода, одновременно при дыхании рыб в воде растет содержание диоксида углерода, изменяя при этом водородный показатель (рН) воды в сторону кислотности.
В промышленных установках замкнутого водоснабжения для разведения рыб показатель водообмена рассчитывается индивидуально на основании заданных условий. Основная цель водообмена поддержание концентрации веществ, влияющих на жизнедеятельность рыбы, в заданном диапазоне значений. Во время расчета УЗВ определяют предельные допустимые концентрации кислорода, аммонийного азота, углекислого газа, нитратов и нитритов, а также взвешенных веществ и оценивают рабочие параметры системы подготовки воды. Затем для всех предельных допустимых концентраций отдельно рассчитывают значение водообмена, которое позволит поддерживать предельную концентрацию. В итоге расчета выбирают предельно допустимое значение, относительно которого будут рассчитываться остальные параметры. Водообмен рассчитывают для каждого отдельного вещества на основании уравнения баланса масс, смысл которого сводится к равенству покидающих бассейны веществ и сумму поступивших, произведенных и потребленных веществ за единицу времени. Расчет по кислороду при заданной минимальной концентрации и подготовке воды в оксигенаторе при содержании рыбы c выбранным максимальным удельным потреблением (для каждого вида рыб выбирается по справочнику) с использованием уравнения баланса масс будет выглядеть в формульном представлении следующим образом:
О2’ * V – N * NO2 = О2 * V
где:
О2 – минимальная концентрация кислорода в воде, мг/л;
О2’ – концентрация кислорода в блоке водоподготовки (оксигенаторе) мг/л;
N – масса рыбы в системе жизнеобеспечения кг;
NО2 – максимальное удельное потребление кислорода г/час;
V – скорость водообмена л/час;
Выбирая по справочнику предельные концентрации по аммонийному азоту, определяем выбранные значения. Исходя из расчетов поверхности биофильтра, принимаем значение эффективности работы блока биологической очистки. Подставим данные в уравнения баланса масс которое примет вид:
NNOx” * V + NNOx‘ * N = NNOx * V
где:
NNOx – предельно-допустимая концентрация аммонийного азота в воде, мг/л;
NNOx’ – предельное значение выделение аммонийного азота рыбой г/ч;
N – масса рыбы в системе жизнеобеспечения кг;
V – скорость водообмена л/час;
NNOx”= W” * NNOx
где:
W” – эффективность работы биологического фильтра;
NNOx – предельно-допустимая концентрация аммонийного азота в воде, мг/л;
NNOx” – значение концентрации аммония в системе после биологического фильтра г/час;
Проведя расчет по всем основным показателям выбираем определяющий минимальный расход воды в системе оборотного водоснабжения и проводим пересчет других показателей приводя к полученному значению минимального расхода воды.
Подготовка морской воды - процесс приготовления раствора для заданных нужд.
Химический состав морской воды
Морская вода - химическое вещество в виде прозрачной жидкости, не имеющей цвета (в малом объёме) и запаха. Состав морской воды насчитывает более 75 элементов таблицы Менделеева. Основные элементы: кислород - 857000 Мг/л, водород – 108000 Мг/л, хлор - 19000 Мг/л, натрий 10721 Мг/л, магний – 1350 Мг/л, сера – 901 Мг/л, кальций – 410 Мг/л, калий – 398 Мг/л, бром – 67.
Соленость мирового океана составляет 35‰, с колебаниями от 12-13‰ в Каспийском море, 17-18‰ на поверхности и 22-23‰ на дне Черного моря и 40‰ в водах Красного моря. Плотность морской воды колеблется в пределах от 1020 до 1030 кг/м?. Показатель кислотности pH лежит в пределах от 7,5 до 8,4. Скорость звука — около 1500 м/с.
Научное обоснование появлению солёной воды в море было положено работами Эдмунда Галлея в 1715 году.
Подготовка морской воды заключается в нескольких простых этапах: механическая очистка (очистка воды в зависимости от применяемой системы очистки от твердых частиц диаметром от 50-100 микрон). Наличие в воде твердых частиц подразумевает химическую реакцию элементов входящих в состав морской соли с этими частицами. Для этого используют разного рода фильтры, которые могут быть: песочными, сетчатыми, картриджными и другими.
Химическая очистка заключается в удалении из подготавливаемой воды химических элементов, например хлора, для этого воду пропускают через слой активированного угля, поскольку он является отличным абсорбентом. Ресурс таких картриджей существенно ограничен и требует регенерации активированного угля или его замены.
Обратноосмотическая фильтрация заключительный этап в подготовке при приготовлении соляного раствора морской воды. Суть методы очистки заключается в прохождении воды через мембрану из более концентрированного в менее концентрированный раствор в результате воздействия давления, превышающего разницу осмотических давлений обоих растворов. Диаметр ячеек мембраны сопоставим по размерам с размерами молекулы воды, поэтому степень очистки таких фильтров очень высока. Качественные фильтрующие мембраны, способны освободить воду от 99% примесей. Диаметр пор составляет около 0,0001 микрона.
Рассмотренные методы очистки являются основными необходимыми при подготовке воды, хотя в некоторых случаях этого может оказаться недостаточно. Качество исходной воды существенно влияет на систему водоподготовки, в отдельных случаях могут потребоваться фильтры на основе ионообменных смол, УФ-стерилизации, озонирования и др.
При приготовлении морской воды руководствуются правилом 1 грамм морской соли на 1 литр пресной воды для достижения солености 1‰ промилле. Важно учитывать способность морской воды к расслоению, поэтому для сохранности своих качеств морская вода всегда должна находиться в движении.
В системах УЗВ теплообмен играет важную роль в биосистемах разного уровня. В небольших системах жизнеобеспечения, например в небольших аквариумах домашнего типа ключевой фактор производительность энергосберегающей установки не влияет особенно на карман потребителя если говорить о нагреве за счет нагревательных элементов, поставил обогреватель и никаких проблем. Современные обогреватели снабжены датчиком температуры, который можно установить на заданную величину, при этом на текущем уровне развития цивилизации такие обогреватели стоят буквально копейки. В отличии от средних и больших проектов УЗВ теплообмен по степени рентабельности играет чуть ли не ключевую роль. Нагреть «акулятник» на три тысячи литров задача более чем простая, даже при поддержании температурного режима плюс минус 0,5 градуса. Другое дело охладить три тысячи литров воды в техническом помещении скажем до 6 градусов Цельсия плюс минус один градус.
Рассмотрим маленькие системы аквариумного типа, нагрев (или охлаждение в зависимости от температурной константы помещения) воды происходит в основном от взаимодействия с воздухом, стекло является не плохим теплопередающим материалом, если конечно стенки аквариума не двойные, работающий элемент насосов, помп, ламп освещения, да и непосредственный контакт воды с воздухом нагревают систему, даже если аквариум с холодноводными гидробионтами зачастую охладители намного производительнее чем потребности небольшого аквариума. В таких системах эстетическое восприятие биосистемы намного важнее, чем, если рассматривать УЗВ промышленного объема в которых каждый градус воды достигается за счет вложения в производственные средства не одну тысячу условных единиц.
В отличии от домашних аквариумов в промышленных системах теплообмен является важной составляющей в общей сметы рентабельности проекта направленного на конечную цель. В условиях промышленного содержания или воспроизведение гидробионтов борьба идет за каждый отмотанный киловатт на счетчике.
Рассмотрим пример производственного цеха в котором среднегодовая температура 18 градусов Цельсия, емкости представляют из себя бетонную кладку выложенную на фундаменте цеха, почти идеальные условия при которых вложения в производственные чиллеры будет минимальной. Теплопередачу в таких условиях считаем лишь только от поверхности воды контактирующем с воздухом, и системы трубопроводов плюс незначительный нагрев от перекачивающих помп и других элементов УЗВ в которых принцип действия основан на электрическом токе. В такой идеальной системе поддержание скажем 10 градусов Цельсия не представляется особой сложностью, достаточно средний охладитель за весьма не высокие вложения запросто справиться с поставленной задачей. Но не все так просто позвольте заметить, идеальность встречается крайне редко (при проектировании этот фактор нужно учитывать в составе ключевых) а зачастую мы сталкиваемся с колебаниями температуры в помещении, в основном играет роль фактор сезонности, зимой холодно летом жарко, и это важный фактор в выборе расположения УЗВ. Теперь рассмотрим пример когда УЗВ расположена в помещении температура в котором колеблется от +16 до +25, емкости выполнены из пластмассы или стекла, в таких условиях затраты на производственный охладитель резко возрастают, увеличивается его мощность а как следствие среднесуточный расход электроэнергии и т.д. При проектировании цеха и выборе охладителя следует учитывать вышеизложенные параметры системы. Прием при котором можно существенно сэкономить затраты заключается в изоляции теплопередающих конструктивных элементов УЗВ. Теплоизоляция непосредственно емкостей, трубопроводов и других конструктивных элементов. Понижении суточной температуры воздуха непосредственно в помещении где расположена УЗВ. А также действиями направленными на сохранении тепла в производственном цехе за счет исключения поступления тепла или холода в цех (ограничение доступа персонала или расположение необходимых средств труда непосредственно в цехе УЗВ). В небольших помещениях с резкими колебаниями среднесуточной температуры существенное сокращение затрат на охладитель можно достичь за счет установки кондиционирования воздуха.
Гидрохимия - раздел геохимии, рассматривающий химический. состав естественных вод (морских, озёрных, речных, подземных и атмосферных), свойства этих вод при различном составе растворённых веществ, происхождение растворов, характер и режим происходящих в них реакций.
Важными показателями воды с точки зрения рыбоводства являются:
- солевой состав;
- растворённый кислород;
- рН;
- аммонийный азот в связи с рН;
- нитриты и нитраты;
- БПК и органические загрязнения;
- железо и тяжёлые металлы.
Солевой состав морской воды рассмотрен в соответствующем разделе по морской воде. Однако, пресная вода также содержит соли, которые имеют значение для использования этой воды в рыбоводстве. Соли натрия и хлора, в пресной воде, значения не имеют, но соли кальция и магния важны. Прежде всего, следует отметить, что слабоминерализованная вода или вода, обессоленная обратным осмосом, не пригодна для питания УЗВ. Это связано с тем, что такая вода не обладает свойством т.н. буферности, т.е. свойством сохранять свой водородный показатель рН при добавление незначительных количеств кислоты. В УЗВ постоянно происходит процесс окисления аммонийного азота, выделяемого рыбой, в нитрат, что эквивалентно добавлению в воду небольших количеств азотной кислоты. Если вода содержит достаточное количество гидрокарбонатов и других подобных ионов, то они будут нейтрализовать эту кислоту и рН воды заметно не изменится. В случае слабоминерализованной воды рН быстро упадёт, вода станет кислой и непригодной для рыбоводства, кроме того скорость биологического окисления иона аммония в нитрат-ион начнёт замедляться.
С другой стороны, слишком жёсткая вода вредна для рыбы и создаёт повышенную нагрузку на её органы выведения (почки). Кроме того, применение слишком жесткой воды может вызвать засорение осадками солей кальция микроэкранов барабанных фильтров, вентилей и т.п. Подходящая жёсткость воды для питания УЗВ или СОВ находится в переделах 2 – 8 мг-экв./л, тогда как для питания систем, более близких к прямоточным, подходит вода и с меньшей жёсткостью. Вода с жёсткостью более 10 мг-экв./л потребует дополнительного умягчения.
2. Растворённый кислород.
В артезианской воде, используемой для питания УЗВ или СОВ растворённого кислорода нет и он вводится в неё искусственно при помощи аэрации и/или оксигенации. Однако, внутри самой УЗВ или СОВ, также как и в любой системе, использующей природную прямоточную воду (сетчатые садки, пруды, бассейны и т.п.), растворённый кислород является важнейшим показателем, обуславливающим успех производства. Для успешного выращивания практически любой рыбы (кроме рыб, способных дышать кислородом воздуха, таких как клариевые сомы) концентрация кислорода должна находится в т.н. «зоне неограниченного роста», т.е. когда рыба не затрачивает никакой дополнительной энергии на обеспечение своего тела кислородом. Для большинства видов рыб нижний предел «зоны неограниченного роста» составляет 50 – 70% от насыщения (равновесия с атмосферным воздухом), причём если для карповых рыб ближе к 50%, то для лососевых 70%. Если концентрация кислорода падает ниже, то рост рыбы замедляется, кормовой коэффициент (затраты корма на 1 кг прироста рыбы) увеличивается, и рыбоводство становится менее рентабельным. При повышении температуры выше оптимальных значений нижний предел сдвигается вверх, это связано как с уменьшением растворимости кислорода в воде, так и с увеличением его потребления при повышении температуры. Так, например, считается, что радужная форель может выдерживать до 230 С, тогда как выше, даже при близком к 100% насыщении воды растворённым кислородом, расход кислорода не компенсируется и начинается гибель. Применение оксигенации и насыщения выше 100% позволяет форели выдерживать эту и даже ещё немного более высокие температуры. С другой стороны, слишком высокие концентрации растворённого кислорода также нежелательны (см. Оксигенация)
Даже рыб, способных дышать атмосферным воздухом, например, клариевого сома, необходимо растить при минимальной концентрации растворённого кислорода, равной 2 мг/л. Это связано как с наличием т.н. «кожного дыхания», т.е. близкие к поверхности ткани снабжаются кислородом, поступающим снаружи, так и с тем, чтобы избежать каких-либо анаэробных процессов внутри рыбоводных емкостей и трубопроводов, при которых могут образовываться токсичные для рыб загрязнения воды.
Водородный показатель – это обратный десятичный логарифм концентрации в воде водородных ионов. Полностью нейтральной воде соответствует рН = 7, если рН>7, то вода имеет щелочную среду, если рН<7, то кислую. Рыба может жить только в узком диапазоне рН в пределах 6 – 9.
Морская вода содержит много солей, в том числе и гидрокарбонаты и имеет рН 8,2 – 8,3. Благодаря высокому значению рН и большой буферности (см. выше) морская вода не подвержена «закислению» при работе в УЗВ. Но из-за её высокого рН морские гидробионты более чувствительны к иону аммония (см. ниже).
Если понятно, что высокие значения рН непригодны из-за выделения рыбой аммиака (см. ниже), то низкие значения делают воду непригодной из-за выделения рыбой свободной углекислоты СО2. В воде постоянно существует химическое равновесие
СО2+Н2СО3 o Н+ + НСО3- o 2Н+ + СО32-
Равновесие в щелочной среде смещается в правую сторону – связываются ионы водорода, а в кислой среде смещается в левую – концентрация ионов водорода повышается.
Зависимость соотношения свободной СО2 и связанной от рН отражена в таблице
значение рН |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
11 |
12 |
форма соединения |
содержание соединения в % при 25*С |
||||||||
CO2 + H2CO3 |
100 |
95 |
70 |
20 |
2 |
- |
- |
- |
- |
HCO3\- |
- |
5 |
30 |
80 |
98 |
95 |
70 |
17 |
2 |
CO3\2- |
- |
- |
- |
- |
- |
5 |
30 |
83 |
98 |
Организм рыбы постоянно выделяет свободную углекислоту и при росте концентрации её в воде такое выделение осложняется. До какой-то концентрации свободной СО2 это может компенсироваться специальными механизмами организма рыбы, что потребует дополнительной энергии (и как следствие, увеличения кормового коэффициента), выше какой-то рыба начинает отравляться не выведенным из организма СО2. В сооружениях очистки УЗВ значительная часть свободной СО2 удаляется за счёт аэрации (уходит с прошедшим через воду воздухом в атмосферу). Тем не менее, часто в УЗВ, особенно высокотехнологичном, за счёт работы биофильтра рН падает. В этом случае приходится для его поддержания добавлять в воду вещества, имеющие щелочную природу (чаще всего соду NaHCO3 или известь Ca(OH)2) или поддерживать воду в постоянном контакте с известняком для поддержания рН.
4. Аммонийный азот в связи с рН.Сам по себе ион аммония NH4+ не ядовит для рыб, как и случае с СО2, организм рыбы выделяет свободный аммиак NH3 через жабры. Выделение аммиака, как правило, прямо пропорционально количеству съеденного корма, обратно пропорционально кормовому коэффициенту и зависит сильно от состава корма.
Аммиак и ион аммония находятся в химическом равновесии NH3 + H+ o NH4+, которое в щелочной среде смещается влево – связывание ионов водорода, а в кислой вправо. Кроме рН сильно влияет температура. Зависимость соотношения свободного и связанного аммиака приведена в таблице.
Температура |
Содержание NH3 (в %) при значениях pH |
|||||||
°С |
6,0 |
7,0 |
7,5 |
8,0 |
8,2 |
8,4 |
8,6 |
8,8 |
25 |
0,05 |
0,53 |
1,70 |
5,1 |
7,8 |
11,9 |
17,6 |
25,3 |
15 |
0,03 |
0,26 |
0,80 |
2,5 |
3,9 |
6,1 |
9,2 |
14,0 |
5 |
0,01 |
0,12 |
0,37 |
1,2 |
1,8 |
2,9 |
4,5 |
6,9 |
Концентрация свободного аммиака, с которой начинается угнетение большинства видов рыб составляет 0,05 мг/л. Исходя из этого, в типичном УЗВ-осетровнике при температуре 200 С и рН = 7,5 доля свободного аммиака от общего составит 1,2%, т.е. 0,012. Отсюда максимальная общая концентрация аммония может составлять 0,05/0,012 = 4 мг/л. Очевидно, что при большем рН или более высокой температуре меньше, да и держать постоянно вблизи критических значений нельзя, поэтому в УЗВ-осетровнике обычная концентрация общего аммония поддерживается в пределах 1 – 2 мг/л.
В морской воде при рН = 8,2 и той же температуре доля свободного аммиака составит примерно 5,8% или 0,058. В этих условиях максимальная концентрация аммония может составить 0,05/0,058 = 0,86 мг/л. Именно этот факт является причиной того, что биофильтры, созданные для работы на морской воде, всегда работают на пресной, тогда как биофильтры, созданные для работы на пресной воде, не обязательно смогут работать на морской.
5. Нитраты и нитриты.
Считается, что нитраты NO3- для рыбы нетоксичны и она может выдерживать до1000 мг/л. Также считается, что нитраты не проникают в ткани рыбы и рыба, выращенная при высоких концентрациях нитратов не накапливает их в своих тканях. В типичных УЗВ такая концентрация нитрата обычно не достигается. В первую очередь за счёт их вымывания из системы, но в некоторых случаях значительное поглощение нитратов может происходить и на биофильтре (при определенной конструкции и режиме работы биофильтра) несмотря на высокое содержание кислорода там в воде. Тем не менее, в случае, если необходимо свети к минимум (почти к нулю) водопотребление, необходимо предусматривать денитрификацию.
В отличие от нитратов, нитриты NO2- сильно токсичны для рыб. Часто нитриты называют «ядом крови», потому что они взаимодействуя с гемоглобином крови нарушают перенос кислорода к тканям. Признак длительного воздействия повышенных концентраций нитритов на рыб – изменения цвета жабр с ярко красных но почти коричневые. Предельно допустимой концентрацией нитритов считается 0,25 мг/л.
В УЗВ небольшие концентрации нитрита всегда присутствуют, это связано с двухступенчатым механизмом работы нитрифицирующей микрофлоры. При запуске биофильтров, как правило, на какой-то стадии случается «всплеск» нитритов. Это связано с тем что химическая реакция окисления аммония в нитрит имеет значительно больший энергетический выход, чем химическая реакция окисления нитрита в нитрат, поэтому микрофлора, осуществляющая первую стадию нитрификации растёт намного быстрее. В какой-то момент складывается ситуация, когда микрофлора, производящая нитриты уже выросла, а микрофлора, преобразующая нитрит в нитрат ещё нет. Бороться с первоначальным всплеском можно тем, чтобы нагрузка на биофильтр росла медленно, желательно, вместе с рыбой.
Нитриты легко окисляются в нитраты озоном, по этой причине озонирование является надёжным методом снижения концентрации нитритов.
5. БПК и органические загрязнения.
БПК – биологическое потребление кислорода. Обычно применяется показатель БПК5 – биологическое потребление кислорода за 5 суток. Этот показатель показывает, сколько кислорода нужно для биологического окисления органических загрязнений воды. Т.о. БПК показывает не просто сколько органических загрязнений содержится в воде, но и насколько они легко биохимически разрушаемы. Само по себе БПК воды никак не влияет на рыбоводство, за исключением того что может потребоваться несколько больше кислорода, так как некоторая (незначительная) его часть может пойти на окисление загрязнений, а не только на дыхание рыб.
Некоторые органические загрязнения могут быть токсичными для рыб. Это в основном те, которые образуются при анаэробном (в отсутствии кислорода) разложении органических веществ и осадков. Такие процессы могут происходить как в биофильтре так и в самих рыбоводных бассейнах, если их конструкция не обеспечивает вымывание осадков и/или если проток воды через них слишком низкая.
7. Железо и тяжёлые металлы.
Железо, содержащее в артезианской воде, иногда не позволяет использовать её для рыбоводных целей. Для подпитки УЗВ с незначительной подменой воды достаточно чтобы концентрация общего железа не превышала 2-3 мг/л. Для выращивания форели требования более жёсткие: железа не должно быть более 0,5 мг/л. Для приготовления морской воды железа вообще не должно быть более 0,1 мг/л. Особенно вредно оказывается для рыбоводства закисное железо, которое при контакте с растворённым в воде кислородом быстро превращается в окисное, которое начинает медленно коагулировать и выпадать в осадок, забивая рыбе, особенно мальку, жабры и затрудняя газообменные процессы. Помимо железа в природных водах иногда встречается марганец. В общем случае он ведёт себя подобно железу, т.е. также выпадает в осадок в нейтральной среде при контакте с растворённым в воде кислородом. Но к концентрации марганца требования жестче чем к железу, вода для рыбоводства не должна содержать его выше 0,3 мг/л.
Наличие в воде других металлов, таких как медь, хром, никель и т.п.не допускается, потому что такие металлы могут накапливаться в тканях тела рыбы и делать её фактически несъедобной. Такие металлы редко встречаются в природных водах, если они присутствуют, то чаще всего они вызваны антропогенным загрязнением воды.
Значение водообмена. Школа Рыбовода
Водообменом в установках УЗВ принято считать скорость прохождения полного цикла воды в системе, т.е. за какой промежуток времени насосы произведут полную откачку воды из бассейнов и прогонят ее через систему фильтрации и водоподготовки. Еще проще сказать, если общее количество воды в вашей системе составляет 5000 литров (включая трубопроводы, систему фильтрации и непосредственно бассейны), а производительность насоса составляет 10000 л/час, то это будет двукратный обмен.
Скорость водообмена в УЗВ, при расчетах, обычно задают в диапазоне от 1 до 4. Связано это с гидрохимией воды и экономикой. При скорости водообмена менее 1, вредные элементы (аммоний, нитраты, нитриты), имеют высокую скорость накопления в системе, что вызывает гибель гидробионтов. При высоких значениях начинается неконтролируемое течение, повышенный расход электроэнергии и перемешивание взвешенных частиц. Все эти факторы сказываются на себестоимости продукции. Поэтому при проектировании и эксплуатации УЗВ стоит считать правильно. Обычно двукратного обмена достаточно для стабильной работы всей системы.
Рассмотрим негативные явления, связанные с высоким течением воды в емкостях с гидробионтами. Повышенный поток заставляет обитателей сопротивляться потоку жидкости, а как следствие биохимические реакции в тканях ускоряются, что приводит к повышенному расходу энергии и истощению. Как следствие повышается кормовой коэффициент. Высокая величина водообмена в системе фильтрации также оказывает негативное влияние на процесс очистки: в механическом фильтре высокая скорость протекания жидкости снижает эффективность за счет турбулентности потока, взвешенные частицы перемешиваются и качество фильтрации заметно падает. Так же и в биофильтре, при высоких скоростях, поток воды не позволяет закрепиться колонии бактерий, как следствие - скудная колония бактерий на большой площади поверхности.
Низкая скорость водообмена еще более негативно сказывается на протекании процессов: отсутствие движения потока в области обитания гидробионтов приводит к образованию застойных зон, в которых накапливаются вредные элементы, отсутствует растворенный кислород и концентрация аммония нитратов и нитритов превышает допустимую норму. Низкая скорость омывания поверхности субстрата в биофильтре приводит к отсутствию питания для аэробных бактерий, и как следствие - минимальная популяция, снижение растворенного кислорода, рост показателей диоксида углерода, который изменяет водородный показатель (рН) воды в сторону кислотности.
В промышленных установках замкнутого водоснабжения, с большими объемами и плотностями посадки, показатель водообмена рассчитывается индивидуально на основании заданных условий.
Основная цель водообмена - поддержание концентрации веществ, влияющих на жизнедеятельность рыбы, в заданном диапазоне значений. Во время рыбоводных расчетов функционирования УЗВ определяют предельные допустимые концентрации кислорода, аммонийного азота, углекислого газа, нитратов и нитритов, а также взвешенных веществ и оценивают рабочие параметры системы подготовки воды. Затем для всех предельных допустимых концентраций отдельно рассчитывают значение водообмена, которое позволит поддерживать предельную концентрацию. В итоге расчета выбирают предельно допустимое значение, относительно которого будут рассчитываться остальные параметры. Водообмен рассчитывают для каждого отдельного вещества на основании уравнения баланса масс, смысл которого сводится к равенству покидающих бассейны веществ и сумму поступивших, произведенных и потребленных веществ за единицу времени...
Налог на скважину в частном доме регламентируется нормами нескольких правовых актов – Налоговым кодексом в части, касающейся водного налога (глава 25.2), законом «О недрах» от 21.02.1992 г. № 2395-1, законом о садоводстве от 29.07.2017 № 217-ФЗ. Необходимость налогообложения использования подземных водных ресурсов обусловлена стремлением государства к сохранению запасов чистой пресной воды и получению материальной компенсации в случае расходования такого природного ресурса.
В соответствии со ст. 333.8 НК РФ плательщиками водного налога могут быть и юридические, и физические лица. Налог начисляется по каждому факту забора воды или по случаям использования акваторий водных объектов. Не является предметом налогообложения вода, используемая для тушения пожаров, не учитывается в составе налоговой базы минеральная или термальная вода из подземных источников (полный перечень исключений предусмотрен п. 2 ст. 333.9 НК РФ).
Налог на скважины в частных домах РФ взимается, если пользование таким водным объектом подлежит обязательному лицензированию.
Получать лицензию и платить налог не придется, если вода из подземных источников добывается на поверхностных слоях грунта и используется для личных и бытовых нужд (ст. 19 и 19.2 Закона № 2395-1):
правом пользования подземными водами обладают землевладельцы, землепользователи, на чьих участках пробурена скважина;
суммарный объем добычи подземных вод не должен превышать 100 куб. м ежесуточно;
добываемая вода не используется в предпринимательской деятельности и не является источником получения физическим лицом материальной выгоды в любых формах;
скважина или колодец не пересекаются с системой централизованного водоснабжения.
Садоводческие организации и объединения могут пользоваться подземными водами для своего хозяйственно-бытового водоснабжения без получения лицензии до 01.01.2020 г. (ст. 5 закона от 29.12.2014 № 459-ФЗ).
Налог на колодец в частном доме не взимается, так как колодезная вода не является ценным ресурсом, она предназначена для удовлетворения сельскохозяйственных и бытовых потребностей (ею можно напоить скот, полить приусадебный участок, но она не пригодна без дополнительной очистки для употребления человеком).
Налог на скважину в частном доме 2019 необходимо платить, только если вода забирается из глубинных слоев грунта. В этом случае в разы возрастает качество добываемой воды по сравнению с ресурсами, находящимися на поверхностных слоях горизонта. Артезианская вода представляет собой один из ценнейших природных ресурсов, поэтому ее расходование не может быть бесплатным и бесконтрольным. Если пробуренная на участке скважина будет затрагивать известняковые слои грунта, залегающие глубоко под землей, такой источник подлежит лицензированию, так как он позволяет добывать чистую артезианскую воду.
Налог на артезианскую скважину в частном доме начисляется по дифференцированным ставкам с привязкой к месту нахождения такого источника водоснабжения. Артезианские источники должны быть лицензированными, для этого необходимо провести анализ добываемой воды, получить паспорт на скважину с результатами гидрогеологических исследований и кадастровыми документами. Скважина должна быть оснащена прибором учета объема забираемой из источника воды.
Какой налог на скважину в частном доме следует уплачивать? Сумма платежа зависит от региона и объема потребляемой из артезианской скважины воды. В лицензии указывается предельный лимит водозабора, при превышении этого показателя налог начисляется в пятикратном размере за все кубометры откачанной воды сверх нормы. Налог на скважину в частном доме, стоимость налогового бремени определяется с учетом ставок, указанных в НК РФ в ст. 333.12. Зафиксированные в законе тарифы необходимо ежегодно актуализировать путем умножения на коэффициент индексации и округления результата до целого рубля (п. 1.1 ст. 333.12 НК РФ).
Сумма налога не зависит от глубины пробуренной скважины, на расчетную величину влияет тип источника воды и объем потребления природного ресурса, так как ставка налогообложения утверждена в твердой сумме за каждую тысячу кубометров забранной воды. Наибольшее значение налогового тарифа утверждено для бассейна озера Байкал, которое относится к Восточно-Сибирской экономической зоне (678 руб. за тысячу кубометров). Самая низкая ставка налогообложения предусмотрена для подземных вод, добываемых вблизи реки Печора (300 руб. за тысячу кубометров).
При расчете налога на скважину в частном доме, в 2019 году нужно учитывать коэффициент индексации, равный 2,01. Например, при использовании воды из скважины вблизи озера Байкал базовый тариф налога составляет 678 руб. за тысячу кубов откачанной воды. В 2019 году ставка с учетом коэффициента будет иметь значение 1363 руб. (678 х 2,01). Если из скважины ежедневно отбирать по 120 кубов воды, за квартал придется заплатить 14 720 руб. (120 кубов х 90 дней х 1363 / 1000).
Налог на подземные воды для частных домов, садовых товариществ, субъектов предпринимательской деятельности налоговый орган не рассчитывает, все налогоплательщики обязаны самостоятельно исчислять обязательства по водному налогу и погасить их в срок до 20 числа в месяце, который следует за истекшим налоговым периодом. Применительно к водному налогу налоговый период равен кварталу. Если объектов налогообложения несколько, налог суммируется и уплачивается единой суммой.
Гидрохимия. Жесткость воды. Азбука настоящего Рыбовода
Жесткость - этим понятием пользуются при оценке воды в пресноводной аквакультуре. Первоначально под жесткостью понимали способность воды осаждать мыло.
В процессе обычно участвуют ионы Ca, Mg , Al, Fe, Mn, Sr, Zn, Н. Для практических целей достаточно оценки жесткости по Ca и Mg. Оценка ведется в мг-экв/л. Различают два вида жесткости: КАРБОНАТНАЯ и НЕКАРБОНАТНАЯ.
Общая жесткость равна сумме карбонатной и некарбонатной жесткости.
В литературе по рыбоводству жесткость иногда приводят в немецких градусах Но . Жесткость, создаваемая 10 мг/л CaO в воде соответствует 1 Hо . Жесткость в 1 мг-экв/л = 2,8 Но . Жесткость, создаваемая 50 мг/л CaCO3 соответствует 1 мг-экв/л.
КАРБОНАТНАЯ ЖЕСТКОСТЬ определяется по количеству кальция и магния, эквивалентному количеству карбонатов и гидрокарбонатов.
НЕКАРБОНАТНАЯ ЖЕСТКОСТЬ показывает количество катионов щелочно-земельных металлов, соответствующих анионам минеральных кислот: хлорид, сульфат, нитрат-ионам и др.
Жесткость - важный показатель качества воды в аквакультуре. Слишком мягкая вода не может удовлетворить потребности водных организмов в кальции и магнии. Необходима вода с жесткостью, как минимум, 5 Но или 1,8 мг-экв/л. Рекомендуемые рыбоводам оптимальные значения жесткости для хозяйств, например для для форелевых, 3,6 - 7,1 мг-экв/л.
Увеличение жесткости воды блокирует губительное влияние на гидробионтов других ионов, находящихся в воде (цинка, кадмия, меди, водорода).
Качество воды в хозяйстве. Выбор источника
При определении источника водоснабжения индустриального рыбоводного хозяйства необходимо предъявлять строгие требования к качественным свойствам воды. Любое вещество, растворенное в воде, может попасть в организм рыбы, а некоторые вещества проходят через жабры в кровь и ткани. Однако это не значит, что вода должна быть лишена каких-либо примесей или солей. Например, дистиллированная вода не пригодна для жизни рыб. Вода, являющаяся пресной, содержит до 1 г/л растворенных твердых веществ. Жесткая пресная, вода содержит около 300 мг/л растворенных твердых веществ, мягкая - около 40, средняя по жесткости - речная и озерная вода-100-150 мг/л растворенных веществ. Рыбоводным требованиям в наибольшей мере отвечает средняя по жесткости вода.
При выборе источника водоснабжения следует учитывать температурный режим и газовый состав как суточный, так и сезонный с учетом вышеуказанных требований для выращивания тех или иных видов рыб. Индустриальным рыбоводным хозяйствам с регулируемым температурным и газовым режимом воды, тем не менее, необходимо выбирать источники водоснабжения, обеспечивающие водой, требующей минимальной коррекции температуры и газового состава. Вода для индустриального рыбоводного предприятия может поступать с поверхностных и подземных источников.
Поверхностная вода обычно имеет сбалансированный солевой состав, но часто насыщена посторонними загрязняющими веществами. Подземная вода обычно свободна от загрязнений, но может нести токсичные для рыб вещества, например, метан или сероводород. Состав воды в основном определяется грунтами. Известняковые воды характеризуются жесткостью, большим количеством кальция, который оседает на стенах трубопроводов. Подземные воды, протекающие по гранитным грунтам, обладают невысокой жесткостью, в них меньше минеральных веществ, но нередко эти воды содержат много свободной углекислоты, которая вызывает коррозию трубопроводов. Для подземных вод характерна постоянная температура в течение года. В источниках неглубокого залегания температура воды приближается к среднегодовой температуре атмосферного воздуха для данного района. При глубине более 15 м температура воды подземных источников возрастает примерно на 1 °С на каждые 32 м.
Существует 3 вида подземных источников - родники, почвенно-грунтовые воды и скважины. Последние делятся на напорные (артезианские) и колодцы.
Родники обладают всеми преимуществами, свойственными грунтовым источникам, и дают воду высокого качества с относительно постоянной температурой. Однако в родниках обычно содержится мало растворенного кислорода. К тому же дебит родников обычно невелик.
Почвенно-грунтовые воды достаточно обильны лишь в некоторых районах России. Они содержат мало кислорода и для подачи ее необходимы насосы. Для получения почвенно-грунтовых вод нужно вскрывать почву в местах концентрации этих вод неглубоко от поверхности. Обычно дебит этих вод невелик. Скважина и колодец могут дать необходимое количество воды, но для получения ее следует использовать насосы. Вода скважины содержит обычно сероводород и очень мало кислорода. Поэтому необходимо предусматривать устройства для улучшения газового состава воды. Колодец обычно обладает ограниченным дебитом воды.
Очевидно, родниковая и скважинная вода наиболее пригодны для индустриального рыбоводства, поскольку обладают такими качествами, как чистота, постоянство расхода. Однако температура этой воды на протяжении всего года ниже оптимального уровня даже для холодолюбивых лососевых рыб. Эта вода нуждается в подогреве и дегазации, а также и в насыщении кислородом.
Рыбоводные предприятия индустриального типа могут использовать также воду поверхностных водоисточников - рек, озер, ручьев, водохранилищ и даже прудов. Качество воды этих источников зависит от широты местности, геологии ложа, времени года, ширины, глубины, площади, уклона и других факторов. Поверхностные источники отличаются суточными и сезонными колебаниями температуры воздуха, газового состава. В них обитает много животных и растительных организмов, попадание которых в рыбоводные емкости не желательно - они могут быть конкурентами в питании, потреблении кислорода, источниками многих болезней. Вода поверхностных источников несет с собой некоторое количество органических и минеральных веществ и нуждается в фильтрации и очистке. Поверхностные водоисточники нередко насыщены загрязняющими веществами различной природы - удобрениями, смываемыми с полей, химическими веществами различной природы, промышленными и коммунальными стоками.
Учитывая упомянутые выше недостатки, выбор источника водоснабжения рыбоводного предприятия индустриального типа требует серьезного предварительного анализа факторов, в особенности анализа качества и системы очистки воды. Тем не менее, доступность и неограниченный дебит поверхностной воды являются экономически привлекающим фактором в проектировании и строительстве рыбоводных предприятий индустриального типа. При строительстве такого хозяйства в каждом конкретном случае снабжение водой определяется индивидуально, с учетом множества факторов.
Эксперимент проводился The Conservation Fund’s Freshwater Institute (USA) (1). В ходе эксперимента было установлено что концентрация нитратов до 100 мг/л не опасна для выращивания лосося в пресной воде. НО, важно отметить, что выводы который может сделать рыбовод из данного эксперимента — могут быть катастрофически ошибочны!
Дело в том, что в эксперименте анализировалось влияние только чистого нитрата, без учета интерферентных влияний фосфатов, нитритов, аммиака, MIB, геосимина и т.д. Для этого воду подменивали в огромном объеме, для достижения абсолютной чистоты по всем показателям. А потом в воду добавляли искусственно нитрат натрия, доводя концентрацию нитрата до 100 мг/л.
Таким образом, исследовалось влияние только чистого нитрата на здоровье, скорость роста и продуктивность лосося. В реальной же УЗВ таких условий быть не может, и на здоровье рыбы одновременно влияют множество различных растворенных веществ, усиливая свое влияние друг на друга. Нитрат в присутствие других веществ может оказывать неблагоприятное воздействие на индустриальную аквакультуру или же усиливать патогенное влияние других веществ. Таким образов, постановка цели эксперимента: «выявление влияние чистого нитрата на аквакультуру» нам кажется несколько сомнительной.
Рыбоводы могут посчитать что нитраты не вредны, и не учесть при этом наличие в реальной УЗВ прочей растворенной органики. К тому же, эксперимент определяет «безопасную» концентрацию нитратов до 100, мг/л, то есть концентрация выше — может быть опасна, и в любом случае требуется постоянный мониторинг данного показателя в УЗВ.
Гораздо важнее чем безопасность нитратов для здоровья лосося, его безопасность для человека. ПДК нитратов для питьевой воды составляет 45 мг/л , для рыбохозяйственных водоемов — 40 мг/л по нитратам или 9,1 мг/л по азоту.
Нитраты по сравнению с другими азотными соединениями наименее токсичны, однако в значительных концентрациях вызывают вредные последствия для организмов. Основная опасность нитратов — в их способности накапливаться в организме и окисляться там до нитритов и нитрозаминов, которые значительно более токсичны и способны вызывать так называемое вторичное и третичное нитратное отравление.
Накопление больших количеств нитратов в организме способствует развитию метгемоглобинемии. Нитраты вступают в реакцию с гемоглобином крови и образуют метгемоглобин, которые не переносит кислород и, таким образом, вызывает кислородное голодание тканей и органов.
Следовательно, важно учитывать концентрацию нитратов в самом мясе рыбы, а не только в воде для ее выращивание. Нужно стремится к минимизации нитратов в воде УЗВ, как в прочим и прочих растворенных веществ, для повышения качества рыбы и здоровья людей.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0144860917301231
Вода природных источников, особенно поверхностных, часто не отвечает требованиям, предъявляемым в рыбоводстве к качеству воды. Обычно она замутнена взвесями и загрязнена. Употреблять ее без предварительной очистки, как правило, нельзя. Подземные воды, особенно глубокие, прозрачны, чисты и не требуют очистки. Однако нередко имеют повышенную минерализацию, содержат много железа, сероводорода, фтора. В таких случаях подземные воды также нуждаются в улучшении. При заборе подземных вод с неглубоких горизонтов в них могут попадать загрязнения, для ликвидации которых воду приходится подвергать обеззараживанию (дезинфекции).
Изменением состава примесей, находящихся в воде, можно улучшить ее качество в нужном для потребителя направлении. С этой целью вода подвергается переработке на специальных устройствах по улучшению ее качества.
Очистка воды заключается в ее осветлении, обесцвечивании, дезодорации (устранении запахов и привкусов) и обеззараживании.
Удаление из воды взвешенных веществ, т. е. уменьшение ее мутности, называется осветлением.
Устранение коллоидных частиц, обусловливающих цветность воды, называется обесцвечиванием.
Устранение различных запахов и привкусов воды объединяется процессом дезодорации.
Устранение солей, обусловливающих жесткость воды, называется ее умягчением.
Удаление из воды избытка солей железа называется обезжелезиванием.
Уничтожение в воде бактерий носит название обеззараживания воды.
Сырая, т. е. еще не очищенная вода из источника водоснабжения поступает на очистную станцию, где проходит через ряд устройств, в которых протекают различные производственные операции по превращению ее в чистую воду.
Существуют два метода осветления природной воды: естественный (безреагентный) и искусственный (реагентный). При первом методе сырая вода в естественном виде очищается без применения каких-либо химикатов, сохраняя при этом химический состав осветляемой природной воды. Безреагентное осветление воды может осуществляться двумя способами: пленочного фильтрования и объемного фильтрования. При большой мутности осветляемой воды иногда возникает необходимость предварительного грубого осветления воды в отстойниках, гидроциклонах. При искусственном методе осветления сырая вода подвергается химической обработке, которая в определенной степени изменяет ее химический состав, а также форму и размеры суспензий. Осветление воды искусственным методом осуществляется тремя этапами. На первом, подготовительном этапе сырая вода подвергается обработке различными химическими реагентами. Подготовка воды увеличивает эффективность последующих приемов осветления. Второй этап осветления заключается в осаждении из воды взвешенных частиц. На последнем этапе фильтрацией удаляются из воды мелкие суспензии, не задерживаемые осаждением.
В рыбоводных установках с оборотным использованием воды используют интенсивные и эффективные методы очистки, обеспечивающие требуемое количество оборотной воды с ее минимальными потерями. Технологическая схема очистки воды в них должна обладать надежностью и стабильностью в работе при возможных изменениях ее внешних параметров. Методы очистки воды в рыбоводных установках с оборотным использованием воды подразделяют на четыре группы: физические, химические, физико-химические и биологические. В зависимости от назначения блока очистки в нем может присутствовать тот или иной метод или их комбинация.
Физический метод подразумевает отстаивание, осаждение, фильтрацию и флотацию для удаления твердых отходов из воды. Очистка воды осуществляется в отстойниках различных типов (горизонтальных, вертикальных, радиальных), а также полочных и тонкослойных отстойниках, снабженных какими-либо скребковыми устройствами. Эффективность процесса отстаивания в целом определяется соотношением объема емкости отстойника и скорости протока воды через него. Принцип осаждения присутствует в случае применения центрифуги и гидроциклонов. Они способны не только осветлять воду, но и способствовать удалению некоторого количества азотных соединений из оборотной воды.
Химические методы включают окисление и коагуляцию органических загрязнений с помощью соединений хлора, озона, гидроокисей железа или алюминия, квасцов. Из химических методов все большая роль отводится озону, использование которого основывается исключительно на его стерилизующих свойствах, поскольку озон не разлагает малых концентраций азотистых соединений в воде.
В качестве физико-химических методов применяют метод адсорбции. В качестве сорбентов используются активированный уголь, цеолиты или искусственные смолы.
Биологический метод является наиболее распространенным способом очистки воды и заключается в утилизации загрязнений с помощью микроорганизмов в процессе минерализации, нитрификации и денитрификации.
Необходимо выполнить проектирование и строительство водозаборного узла (ВЗУ), чтобы наладить автономное водоснабжение дачных, коттеджных поселков, сельскохозяйственных и промышленных предприятий.
ФОТО ВЗУ ПРЕДСТАВЛЕНЫ в РАЗДЕЛЕ ФОТО
Водозаборное сооружение (водозаборный узел, водозабор) – это гидротехнический комплекс, обеспечивающий забор воды из источника, её подготовку и подачу на объект.
Наиболее распространенный тип водозаборных сооружений – подземный. Источником воды в нем является артезианская скважина. Обычно бурят несколько скважин (минимум – две): даже если требуемый объем воды может дать одна скважина, вторая необходима в качестве резервной.
Бюджет строительства водозаборного узла складывается из множества факторов. Стоимость зависит от количества и глубины скважин. А от глубины скважины зависит тип водоподъемного оборудования. Состав воды и производительность насосов влияют на выбор фильтрационного оборудования. Поэтому цена ВЗУ подсчитывается всегда индивидуально.
Состоят водозаборные сооружения из станций первого и второго подъемов. Станция первого подъема – это водозаборные скважины с установленным в них водоподъемным оборудованием.
В состав комплекса входят также контрольно-измерительные устройства и автоматика.
К водозаборному сооружению необходимо подвести линию электропитания. В некоторых случаях водозабор может иметь собственную электрическую подстанцию. В инфраструктуру ВЗС может входить газораспределительная подстанция, котельная, диспетчерская и даже лаборатория.
Резервуар чистой воды, насосы станции второго подъема, система водоподготовки и другое оборудование размещается в специальном павильоне (модуле), который может представлять собой капитальную постройку (например, из кирпича или пеноблоков) или сооружение из сэндвич-панелей. Внутри павильона также устанавливаются системы отопления и вентиляции. Существую варианты водозаборных сооружений с отдельно расположенным резервуаром чистой воды вне павильона.
Процесс реализации проекта ВЗУ заключается не только в разработке технологической схемы водозабора, проектировании зон санитарной охраны, бурении скважин и монтаже элементов водозаборного сооружения – еще потребуется, например:
Важным этапов реализации водозаборного сооружения является получение различных разрешений и лицензий. До начала работ по созданию проекта ВЗС необходимо получить заключение на проектирование водозаборной скважины, разрешение на размещение площадки водозаборного сооружения, лицензий на геологоразведочные работы и право пользования недрами.
Следует разработать техническое задание – список требований к будущему водозаборному сооружению.
Важной работой, связанной с планом реализации ВЗУ, является проектирование водозаборного узла. На этом этапе закладываются его технические параметры и экономические показатели. Проектирование ВЗУ включает в себя разработку архитектурно-строительной и технологической частей, систем энергоснабжения, освещения, водоподготовки, дренажа, отопления, вентиляции и пр. Проект водозаборного узла – это планирование мер по охране окружающей среды.
Вокруг водозаборного сооружения обязательно создаются три зоны санитарной охраны (ЗСО). Они позволяют защитить от загрязнения водозаборные скважины и водопроводные сооружения.
Зоны санитарной охраны – это три защитных пояса. Первый (пояс строго режима) – это окружность радиусом не менее 15 метров, огороженная забором. В его пределах не должно быть никаких посторонних сооружений и строений – то есть объектов, не имеющих отношения к задачам, решаемым ВЗС.
Второй пояс ЗСО призван предотвратить бактериальное загрязнение источника водоснабжения. В границах этого пояса не допускается нахождение объектов, несущих в себе опасность биологического загрязнения скважины (локальные очистные сооружения, навозохранилища и пр.)
Третий пояс – это зона охраны от химического загрязнения, не допускается размещать хранилища удобрений, горюче-смазочных материалов, ядохимикатов.
Завершающими этапами реализации являются строительство и сдача в эксплуатацию ВЗС.
Элементы водозаборного узла размещают внутри специального павильона, который может быть выполнен с использованием легковозводимой конструкции или представлять собой капитальную постройку, например, из кирпича. Существуют также схемы ВЗУ с размещением резервуаров чистой воды вне павильона.
Крупный водозаборный узел может включать в свой комплекс электрическую и газораспределительную подстанции, помещение с котельным оборудованием, лабораторию, диспетчерскую площадку и прочие объекты.
На примере фото строительство ВЗУ для поселка Корнеевский Форд в Некрасовке люберецкий р-он
ВЗУ на 60 кубов с РЧВ на 800 куб/м
Аммоний-ион (NH4+) - в природных водах накапливается при растворении в воде газа - аммиака (NH3), образующегося при биохимическом распаде азотсодержащих органических соединений. Растворенный аммиак поступает в водоем с поверхностным и подземным стоком, атмосферными осадками, а также со сточными водами.
Наличие иона аммония в концентрациях, превышающих фоновые значения, указывает на свежее загрязнение и близость источника загрязнения (коммунальные очистные сооружения, отстойники промышленных отходов, животноводческие фермы, скопления навоза, азотных удобрений, поселения и др.).
Водородный показатель или рН представляет собой логарифм концентрации ионов водорода, взятый с обратным знаком, т.е. pH = -log[H+].
Величина рН определяется количественным соотношением в воде ионов Н+ и ОН-, образующихся при диссоциации воды. Если ионы ОН- в воде преобладают - то есть рН>7, то вода будет иметь щелочную реакцию, а при повышенном содержании ионов Н+ - рН<7- кислую. В дистиллированной воде эти ионы будут уравновешивать друг друга и рН будет приблизительно равен 7. При растворении в воде различных химических веществ, как природных, так и антропогенных, этот баланс нарушается, что приводит к изменению уровня рН.
В зависимости от уровня рН воды можно условно разделить на несколько групп:
сильнокислые воды < 3
кислые воды 3 - 5
слабокислые воды 5 - 6.5
нейтральные воды 6.5 - 7.5
слабощелочные воды 7.5 - 8.5
щелочные воды 8.5 - 9.5
сильнощелочные воды > 9.5
В зависимости от величины pH может изменяться скорость протекания химических реакций, степень коррозионной агрессивности воды, токсичность загрязняющих веществ и многое другое.
Обычно уровень рН находится в пределах, при которых он не влияет на потребительские качества воды. В речных водах pH обычно находится в пределах 6.5-8.5, в болотах вода кислее за счет гуминовых кислот - там pH 5.5-6.0, в подземных водах pH обычно выше. При высоких уровнях (рН>11) вода приобретает характерную мылкость, неприятный запах, способна вызывать раздражение глаз и кожи. Низкий pH<4 тоже может вызывать неприятные ощущения. Влияет pH и на жизнь водных организмов. Для питьевой и хозяйственно-бытовой воды оптимальным считается уровень рН в диапазоне от 6 до 9 единиц.
Жесткость воды – содержание в ней растворенных солей кальция и магния. Суммарное содержание этих солей называют общей жесткостью. Общая жесткость воды подразделяется на карбонатную, обусловленную концентрацией гидрокарбонатов (и карбонатов при рН 8,3) кальция и магния, и некарбонатную - концентрацию в воде кальциевых и магниевых солей сильных кислот. Поскольку при кипячении воды гидрокарбонаты переходят в карбонаты и выпадают в осадок, карбонатную жесткость называют временной или устранимой. Остающаяся после кипячения жесткость называется постоянной. Результаты определения жесткости воды выражают в мг-экв/дм3 (в настоящее время чаще применяют градусы жесткости оЖ численно равные мг-экв/дм3). Временная или карбонатная жесткость может доходить до 70-80% общей жесткости воды.
Жесткость воды формируется в результате растворения горных пород, содержащих кальций и магний. Преобладает кальциевая жесткость, обусловленная растворением известняка и мела, однако в районах, где больше доломита, чем известняка, может преобладать и магниевая жесткость.
Анализ воды на жесткость имеет значение в первую очередь для подземных вод разной глубины залегания и для вод поверхностных водотоков, берущих начало из родников. Важно знать жесткость воды в районах, где есть выходы карбонатных пород, в первую очередь известняков.
Высокой жесткостью обладаю морские и океанические воды. Высокая жесткость воды ухудшает органолептические свойства воды, придавая ей горьковатый вкус и оказывая негативное действие на органы пищеварения. Именно жесткость вызывает образование накипи в чайниках и других устройствах кипячения воды.
Величина общей жесткости в питьевой воде не должна превышать 10,0 оЖ. Особые требования предъявляются к технической воде для различных производств, так как накипь может выводить технику из строя.
Проверить воду на жесткость необходимо перед её использованием в любых технических агрегатах, связаных с нагревом и кипением воды. Не спешите покупать фильтр, чтобы снизить жесткость воды, может быть она и так в пределах нормы. В Московском регионе жесткость воды колодцев и скважин колеблется в довольно широком диапазоне - от физиологической нормы 3-4 оЖ до 20,0 оЖ, что существенно больше ПДК. Проверка водопроводной воды Московского водопровода показала, что жесткость такой воды приблизительно равна 4 оЖ.
Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» ПДК жесткости воды находится в диапазоне 7-10 градусов жесткости (оЖ).
Общая минерализация - суммарный количественный показатель содержания растворенных в воде веществ. Этот параметр также называют содержанием растворимых веществ или общим солесодержанием, так как растворенные в воде вещества как правило находятся именно в виде солей. К числу наиболее распространенных относятся неорганические соли (в основном бикарбонаты, хлориды и сульфаты кальция, магния, калия и натрия) и небольшое количество органических веществ, растворимых в воде.
Не стоит путать минерализацию с сухим остатком. Методика определения сухого остатка такова, что летучие органические соединения, растворенные в воде, не учитываются. Общая минерализация и сухой остаток могут отличаться на небольшую величину (как, правило, не более 10%).
Уровень солесодержания в питьевой воде обусловлен качеством воды в природных источниках (которые существенно варьируются в разных геологических регионах вследствие различной растворимости минералов). Вода Подмосковья не отличается особенно высокой минерализацией, хотя в тех водотоках, которые расположены в местах выхода легкорастворимых карбонтных пород, минерализация может повышаться.
В зависимости от минерализации (г/дм3 = г/л) природные воды можно разделить на следующие категории:
Ультрапресные < 0.2
Пресные 0.2 - 0.5
Воды с относительно повышенной минерализацией 0.5 - 1.0
Солоноватые 1.0 - 3.0
Соленые 3 - 10
Воды повышенной солености 10 - 35
Рассолы > 35
Кроме природных факторов, на общую минерализацию воды большое влияние оказывают промышленные сточные воды, городские ливневые стоки (когда соль используется для борьбы с обледенением дорог) и т.п.
Хорошим считается вкус воды при общем солесодержании до 600 мг/л. По органолептическим показаниям ВОЗ рекомендован верхний предел минерализации в 1000 мг/дм3 (т.е до нижней границы солоноватых вод). Минеральные воды с определенным содержанием солей полезны для здоровья, но врачи рекомендуют употреблять их в ограниченных количествах. Российские нормативы допускают минерализацию 1000-1500 мг/дм3
Для технической воды нормы минерализации строже, чем для питьевой, так как даже относительно небольшие концентрации солей портят оборудование, оседают на стенках труб и засоряют их.
Хлор является сильным окислителем и хорошим антибактериальным средством. Поэтому его применяют для обеззараживания питьевой воды. Москвские станции водоподготовки, снабжающие город питьевой водой, тоже применяют хлорирование, как основной метод дезинфекции воды. Применяется хлор и для дезинфекции сточных вод, для отбеливания целлюлозы при производстве бумаги и ваты.
Анализ воды на остаточных хлор необходим в первую очередь для воды, прошедшей процедуру хлорирования.
Остаточный хлор присутствует в питьевой водопроводной воде. Он весьма летуч и небольшие его концентрации быстро улетучиваются из воды. Но при высоких концентрациях свободный хлор представляет серьезную опасность для здоровья человека. В природных водоемах он присутствовать не должен. Его концентрации необходимо контролировать в питьевой водопроводной воде, в воде плавательных бассейнов и в любой другой воде, прошедшей процедуру обеззараживания хлором.
Свободный хлор – это хлор, присутствующий в воде в виде хлорноватистой кислоты или иона гипохлорита. Хлор, существующий в виде хлораминов, а также в виде треххлористого азота, называют связанным хлором.
Цветность - показатель качества воды, характеризующий интенсивность окраски и обусловленный содержанием окрашенных соединений; выражается в градусах по специальной шкале.
Цветность природных вод обусловлена главным образом присутствием гумусовых веществ и соединений трехвалентного железа. Концентрация этих веществ зависит от геологических условий, водоносных горизонтов, характера почв, наличия болот и торфяников в бассейне реки и т.п. Чем больше гумусовых веществ, тем выше цветность.
Сточные воды некоторых предприятий также могут создавать довольно интенсивную окраску воды.
Цветность природных вод колеблется от единиц до тысяч градусов. Предельное значение цветности для питьевой воды - 30 градусов.
Бытовое и химическое понимание цветности не всегда совпадает. Вода может быть почти оранжевой от оксидов железа, но это считается не цветностью, а мутностью, и отфильтровывается обычным бумажным фильтром.
Высокая цветность воды ухудшает ее органолептические свойства и оказывает отрицательное влияние на развитие водных растительных и животных организмов в результате резкого снижения концентрации растворенного кислорода в воде, который расходуется на окисление соединений железа и гумусовых веществ. Но сам по себе показатель цветности не говорит о характере загрязнения, но если он высокий, значит какое-то загрязнение есть.
Железо поступает в воду при растворении горных пород. Железо может вымываться из них подземными водами. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах, в которых оно находится в виде комплексов с солями гуминовых кислот. Насыщенными железом оказываются подземные воды в толщах юрских глин. В глинах много пирита FeS, и железо из него относительно легко переходит в воду.
Содержание железа в поверхностных пресных водах составляет десятые доли миллиграмма. Повышенное содержание железа наблюдается в болотных водах (единицы миллиграмм), где концентрация гумусовых веществ достаточно велика. Наибольшие же концентрации железа (до нескольких десятков миллиграмм в 1 дм3) наблюдаются в подземных водах с низкими значениями и низким содержанием, а в районах залегания сульфатных руд и зонах молодого вулканизма концентрации железа могут достигать даже сотен миллиграмм в 1 л воды. В поверхностных водах средней полосы России содержится от 0,1 до 1 мг/дм3 железа, в подземных водах содержание железа часто превышает 15-20 мг/дм3.
Значительные количества железа поступают в водоемы со сточными водами предприятий металлургической, металлообрабатывающей, текстильной, лакокрасочной промышленности и с сельскохозяйственными стоками. Очень важен анализ на содержание железа для сточных вод.
Концентрация железа в воде зависит от рН и содержания кислорода в воде. Железо в воде колодцев и скважин может находится как в окисленной, так и в востановленной форме, но при отстаивании воды всегда окисляется и может выпадать в осадок. Много железа растворено в кислых бескислородных подземных водах.
Анализ воды на железо необходим для самых разных типов воды - поверхностных природных вод, приповерхностных и глубинных подземных вод, сточных вод промышленных предприятий.
Содержащая железо вода (особенно подземная) сперва прозрачна и чиста на вид. Однако даже при непродолжительном контакте с кислородом воздуха железо окисляется, придавая воде желтовато-бурую окраску. Уже при концентрациях железа выше 0,3 мг/дм3 такая вода способна вызвать появление ржавых потеков на сантехнике и пятен на белье при стирке. При содержании железа выше 1 мг/дм3 вода становится мутной, окрашивается в желто-бурый цвет, у нее ощущается характерный металлический привкус. Все это делает такую воду практически неприемлемой как для технического, так и для питьевого применения.
В небольших количествах железо необходимо организму человека – оно входит в состав гемоглобина и придает крови красный цвет. Но слишком высокие концентрации железа в воде для человека вредны. Содержание железа в воде выше 1-2 мг/дм3 значительно ухудшает органолептические свойства, придавая ей неприятный вяжущий вкус. Железо увеличивает показатели цветности и мутности воды. ПДК железа в воде 0.3 мг/дм3 согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников».
Марганец — химический элемент VII группы периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Металл.
Марганец активизирует ряд ферментов, участвует в процессах дыхания, фотосинтеза, влияет на кроветворение и минеральный обмен. Недостаток марганца в почве вызывает у растений некрозы, хлорозы, пятнистости. При недостатке этого элемента в кормах животные отстают в росте и развитии, у них нарушается минеральный обмен, развивается анемия. На почвах, бедных марганцем (карбонатных и переизвесткованных), применяют марганцевые удобрения.
Для человека опасен как недостаток, так и переизбыток марганца. ПДК марганца в воде в России — 0,1 мг/дм3 (по СанПиН 2.1.4.1074-01 «Питьевая вода. Гигиенические требования к качеству воды централизованных систем питьевого водоснабжения. Контроль качества»)
Загрязнение воды нитратами может быть обусловлено как природными, так и антропогенными причинами. В результате деятельности бактерий в водоемах аммонийные ионы могут переходить в нитрат-ионы, кроме того, во время гроз некоторое количество нитратов возникает при электрических разрядах – молниях.
Основными антропогенными источниками поступления нитратов в воду являются сброс хозяйственно-бытовых сточных вод и сток с полей, на которых применяются нитратные удобрения.
Наибольшие концентрации нитратов обнаруживаются в поверхностных и приповерхностных подземных водах, наименьшие – в глубоких скважинах. Очень важно проверять на содержание нитратов воду из колодцев, родников, водопроводную воду, особенно в районах с развитым сельским хозяйством. ГИЦ ПВ обязательно делается анализ воды на нитраты, если эта вода получена из поверхностных или приповерхностных источников - рек, ручьев, колодцев.
Повышенное содержание нитратов в поверхностных водоемах ведет к их зарастанию, азот, как биогенный элемент, способствует росту водорослей и бактерий. Это называется процессом эвтрофикации. Процесс этот весьма опасен для водоемов, так как последующее разложение биомассы растений израсходует весь кислород в воде, что, в свою очередь, приведет к гибели фауны водоема.
Опасны нитраты и для человека. Различают первичную токсичность собственно нитрат-иона; вторичную, связанную с образованием нитрит-иона, и третичную, обусловленную образованием из нитритов и аминов нитрозаминов. Смертельная доза нитратов для человека составляет 8-15 г. При длительном употреблении питьевой воды и пищевых продуктов, содержащих значительные количества нитратов, возрастает концентрация метгемоглобина в крови. Снижается способность крови к переносу кислорода, что ведет к неблагоприятным последствиям для организма.
ПДК нитратов в воде согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 45 мг/дм3
Нитриты - промежуточная ступень в цепи бактериальных процессов окисления аммония до нитратов или, напротив, восстановления нитратов до азота и аммиака. Подобные окислительно-восстановительные реакции характерны для станций аэрации, систем водоснабжения и природных вод. Наибольшие концентрации нитритов в воде наблюдается летом, что связано с деятельностью некоторых микроорганизмов и водорослей.
Анализ воды на нитриты делается для вод поверхностных и приповерхностных водотоков. Проверять содержание нитритов в воде особенно важно при анализе воды из колодцев и родников.
Нитриты могут применяться в промышленности как консерванты и ингибиторы коррозии. Из сточных вод они могут попадать в открытые водотоки.
Повышенное содержание нитритов указывает на усиление процессов разложения органических веществ в условиях медленного окисления NO2- в NO3-, это указывает на загрязнение водоема. Содержание нитритов является важным санитарным показателем.
ПДК нитритов в воде согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 3 мг/дм3. Нитриты значительно опаснее нитратов, поэтому их содержание в воде контролируется более строго (ПДК нитратов 45 мг/дм3)
Фториды входят в состав минералов - солей фтора, находящихся в почвах и в горных породах. При их растворении образуются фториды, которые и поступают в воду. Фториды присутствуют почти во всех источниках воды, но в различной концентрации.
Как недостаток, так и избыток фтора могут приводить к серьезным заболеваниям, поэтому содержание фторидов в воде должно контролироваться. В основном, повышенная концентрация фторидов встречается в подземных водах.
Согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников » ПДК фторидов - 1,5 мг/дм3
Окисляемость - это величина, характеризующая содержание в воде органических и минеральных веществ, окисляемых (при определенных условиях) одним из сильных химических окислителей. Этот показатель отражает общую концентрацию органики в воде. Природа органических веществ может быть самой разной - и гуминовые кислоты почв, и сложная органика растений, и химические соединения антропогенного происхождения. Для определения конкретных соединений используются другие методы.
Перманганатная окисляемость выражается в миллиграммах кислорода, пошедшего на окисление этих веществ, содержащихся в 1 дм3 воды.
Различают несколько видов окисляемости воды: перманганатную, бихроматную, иодатную. Наиболее высокая степень окисления достигается бихроматным методом. В практике водоочистки для природных малозагрязненных вод определяют перманганатную окисляемость, а в более загрязненных водах - как правило, бихроматную окисляемость (ХПК - "химическое потребление кислорода").
Величина окисляемости природных вод может варьироваться в широких пределах от долей миллиграммов до десятков миллиграммов О2 на литр воды. Поверхностные воды имеют более высокую окисляемость по сравнению с подземными. Это понятно - органика из почвы и растительного опада легче попадает в поверхностные воды, чем в грунтовые, чаще всего ограниченные глинистыми водоупорами. Вода равнинных рек как правило имеет окисляемость 5-12 мг О2 /дм3, рек с болотным питанием - десятки миллиграммов на 1 дм3. Подземные воды имеют в среднем окисляемость на уровне от сотых до десятых долей миллиграма О2 /дм3. Хотя подземные воды в районах нефтегазовых месторождений, и торфянников могут иметь очень высокую окисляемость.
ПДК питьевой воды по перманганатной окисляемости согласно СанПиН 2.1.4.1175-02 «Гигиенические требования к качеству воды нецентрализованного водоснабжения. Санитарная охрана источников» составляет 5,0-7,0 мг/дм3.
Сульфиды - природные сернистые соединения металлов и некоторых неметаллов. В химическом отношении рассматриваются как соли сероводородной кислоты H2S. ПДК в питьевой воде 0,003 мг/дм3
Сероводород - H2S - довольно распространенный загрязнитель воды. Он образуется при гниении органики. Значительные объемы сероводорода выделяются на поверхность в вулканических районах, но для нашей местности этот путь значения не имеет. У нас в поверхностных и подземных водотоках сероводород выделяется при разложении органических соединений. Особенно много сероводорода может быть в придонных слоях воды или в подземных водах - в условиях дефицита кислорода.
В присутствии кислорода сероводород быстро окисляется. Для его накопления нужны восстановительные условия.
Сероводород может поступать в водотоки со стоками химических, пищевых, целлюлозных производств, с городской канализацией.
Сероводород не только токсичен, он имеет резкий неприятный запах (запах тухлых яиц), который резко ухудшает органолептические свойства воды, делая ее непригодной для питьевого водоснабжения. Появление сероводорода в придонных слоях служит признаком острого дефицита кислорода и развития заморных явлений в водоеме.
Низкий уровень pH в водоеме, пруду, бассейне- означает, что происходит увеличение уровня ионов водорода, что делает воду более кислой.
Высокий уровень pH означает, что в воде слишком много гидроксид-ионов, что делает воду более щелочной.
Нейтральный же уровень pH, в большинстве своем, означает уровень pH, находящийся в пределе 5,5-7,5, которые принято считать нормальным (нейтральным). Но, выбирая рыбок стоит учитывать тот факт, что рыбки могут предпочитать более кислую, или более щелочную воду. То есть, параметр pH будет сдвинут в большую или меньшую сторону диапазона нейтральности 5,5-7,5.
В целом, на сам факт содержания рыб предпочтение ими чуть более кислой или чуть более щелочной воды не играет. При попытке же разведения он может начать играть решающую роль, поскольку многие икромечущие рыбки требуют понижения уровня pH при своем разведении.
Небольшой экскурс в основы рыборазведения. Рассмотрим основные методы понижения уровня pH.
На некоторых этапах работы биофильтра, а также при нарушении технологии выращивания рыбы и перегрузках системы очистки возможно резкое ухудшение качества воды. В подобном случае во избежание гибели рыбы требуется немедленное применение способов регулирования качества воды.
При выращивании рыбы в УЗВ необходим постоянный контроль за такими параметрами, как концентрация кислорода, рН, содержание в оборотной воде аммония и нитритов.
Основные показатели, определяющие качество воды в УЗВ и их нормы:
№ | Показатели | ОСТ для поступающей воды | Технологические нормы | Кратковременно допустимые значения |
1 | Взвешенные вещества, мг/л pH | До 10 | До 30 | — |
2 | Нитраты, мг/л | 7,0-8,0 | 6,8-7,2 | 6,5-8,5 |
3 | Нитриты, мг/л | До 0,02 | До 0,1-0,2 | До 1 |
4 | Аммонийный азот, мг/л | 1,0 | 2— 4 | До 10 |
5 | Аммиак свободный, мг/л | До 0,05 | До 0,05 | До 0,1 |
6 | Окисляемость бихроматная, мг О/л | До 30 | 20—60 | 70-100 |
7 | Окисляемость перманганатная, мг О/л | До 10 | 10—15 | До 40 |
8 | Кислород на выходе из рыбоводных бассейнов, мг О2/л | — | 5—12 | 2—3 |
9 | Кислород на выходе из биофильтра, мг О2/л | — | 4-8 | Не менее 2 |
Значения рН следует поддерживать в оптимальном интервале, так как при рН менее 6,5 снижается эффективность процессов нитрификации и денитрификации. Хотя рыба выдерживает колебания рН от 6,0 до 9,5 без видимого угнетения, при низких рН усиливается отрицательное воздействие нитритов, а при высоких рН возрастает процент токсичного для рыб свободного аммиака. Для увеличения или уменьшения рН используют 2—10%-ные растворы кислоты (чаще соляной) и щелочей (NаОН, КОН), при этом изменения величины рН должны быть не более 0,5 ед. в сутки.
Не менее важен контроль за содержанием в оборотной воде азотных соединений — аммонийного азота, свободного аммиака, нитритов и нитратов. В водной среде ионы аммония и аммиака находятся в подвижном равновесии, зависящем от рН и температуры среды. Ионы аммония в концентрациях до 10 мг/л не оказывают заметного влияния на рыбу. Токсичным является свободный аммиак. Желательно, чтобы его концентрация не превышала 0,05 мг/л. Регулируя величину рН, можно уменьшать содержание свободного аммиака и тем самым избегать токсикозов.
Нитриты являются промежуточным продуктом неполного окисления аммиака. Обычно повышенное их содержание наблюдается на стадии зарядки биофильтра, а также при перегрузках. Рыбы иногда выдерживают концентрацию нитритов до 1—2 мг/л, но непродолжительное время, при этом темп роста рыбы резко снижается. При низких значениях рН действие нитритов усиливается. Снизить их токсическое действие можно внесением в систему поваренной соли в сочетании с хлоридом кальция в количестве 0,5—0,8-г/м3 на каждые 0,1 г/м3 нитритного азота.
Нитраты — конечный продукт биологической очистки, могут накапливаться в оборотной воде при отсутствии блока денитрификации. Заметного отрицательного влияния на рыб они не оказывают, но при высокой концентрации (более 170 мг/л) могут быть причиной нежелательного уменьшения рН, вследствие чего будут тормозиться процессы нитрификации. Уменьшить количество нитратов можно путем увеличения подпитки системы свежей водой.
Для успешного выращивания рыбы в установках с замкнутым циклом водообеспечения необходимо использовать высококачественные полноценные корма, содержащие в нужных пропорциях все необходимые питательные вещества, обеспечивающие потребности рыбы. Помимо полноценного состава комбикорма должны иметь повышенную усвояемость, обеспечивать минимальное поступление в систему загрязнений в виде остатков корма и экскрементов. Успешное выращивание рыбы в УЗВ обеспечивает использование кормосмесей с содержанием сырого протеина 35— 60% и жира 10—22%. В состав кормов обязательно должны входить минерально-витаминные премиксы.
Существует несколько основных путей использования установок с замкнутым циклом водообеспечения в общей системе аквакультуры.
1. Круглогодичное производство товарной продукции карпа, форели, тиляпии, осетровых, угря и других объектов аквакультуры. При этом возможно полностью автономное производство икры, посадочного материала всех кондиций и маточного поголовья рыб.
2. Получение качественного посадочного материала (от производителей, эксплуатируемых в условиях УЗВ, или из привозимой икры и личинок) для последующего зарыбления открытых водоемов и выращивания в них рыбы по традиционным технологиям.
3. Выращивание новых видов, которые не могут существовать в естественных условиях данного региона, а также создание коллекционных маточных стад редких и исчезающих видов рыб.
В настоящее время экономически целесообразно выращивание в УЗВ либо посадочного материала, либо товарной продукции рыб пенных видов (форель, осетровые, тиляпия, угорь, канальный и клариевый сомы и т. д. ). Данная технология обеспечивает ускорение роста рыб в 2—3 раза по сравнению с рыбоводством в открытых системах, при этом резко сокращаются сроки получения товарной продукции. Так, карп при выращивании в УЗВ достигает товарной массы за полгода, тиляпия — за 4—5 мес, осетровые, форель, угорь и канальный сом — за 1 год. Рыбопродуктивность может достигать 70—120кг/м3 при величине затрат корма 1-3 кг/кг прироста рыбы и высокой выживаемости рыбы.
Перспективным направлением использования установок с замкнутым циклом водообеспечения являются комбинированные технологии предусматривающие выращивание в УЗВ качественного посадочного материала различных видов рыб, используемого для дальнейшего выращивания по традиционным технологиям (пруды, садки). При этом, например, 10 т посадочного материала карпа достаточно для зарыбления 250—300 га прудов и получения не менее 400 т товарной продукции.
Озонированная вода в домашних условиях находит самое широкое применение. Ни одно химическое средство не может сравниться с озонированной водой по универсальности применения, безопасности и низкой цене.
Озон – (от древнегреческого ὄζω — пахнущий) голубоватый газ состоящий из трёхатомных молекул кислорода.
В природе озон образуется из молекулярного (двухатомного) кислорода в результате действия ультрафиолетового спектра солнечного света, при разрядах молнии, а также в небольших количествах в водопадах в прибойной волне.
• дезинфекции и дезодорации (вместо химических моющих средств) детских игрушек, посуды, холодильника, стен и полов в ванной и туалетной комнатах, пр.;
• обработки пищевых продуктов - мяса, рыба, яйца, зелень, овощи, фрукты и др.;
• домашней косметологии и озонотерапии (устранение перхоти, угрей, полоскание горла, лечение дёсен, устранение грибковых заболеваний кожи, целлюлита и др.);
• ухода за домашними животными и рыбками;
• полива комнатных и садовых растений и обработка семян;
• отбеливания и придания цветности белью, устранения остатков порошка в тканях;
Озон не представляет опасности для здоровья, и безвреден для окружающей среды.
Уникальные свойства озонированной воды основываются на сильнейшей окислительной способности озона и высокой растворимости в воде.
Озонированная вода уничтожает все возбудители болезней и разрушает большинство химикатов.
При озонировании в воду не вносится ничего постороннего. Озон быстро распадается и обогащает воду кислородом улучшая вкусовые и лечебные свойства воды.
Содержание кислорода в воде увеличивается в 12 - 15 раз. При этом минеральный состав и pН остаются без изменений.
В холодной воде через 15-20 мин. озон распадается на половину, образуя гидроксильную группу и воду.
Эффективное бактерицидное действие озона в воде проявляется при концентрации 0,4 – 0,5 мг в газе на 1л обрабатываемой воды.
Озон разлагает органические и химические вещества, находящиеся в воде до простейших – воды, углекислого газа и осадка уже не активных веществ. Осадок легко снимается, отстаивается, или фильтруется.
Обработка воды избыточным количеством озона не влечет за собой негативных последствий. Газ быстро превращается в кислород, что только улучшает качество воды.
Озон по своим свойствам уничтожения бактерий и вирусов в 2,5-6 раз эффективнее ультрафиолетовых лучей и в 300-6000 раз эффективнее хлора. При этом в отличие от хлора озон уничтожает даже цисты глистов, вирусы герпеса и туберкулеза.
Уважаемые посетители!
Мы рады приветствовать Вас на сайте
Fish-Agro -Технологии и оборудование,.
Рыборазведение в УЗВ