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研究生:戴正光
研究生(外文):CHENG-KUANG TAI
論文名稱:臭氧處理養殖水質之基礎研究
論文名稱(外文):A Fundamental Research of Ozone Treatment on the Aquaculture Water
指導教授:陳俊明陳俊明引用關係
指導教授(外文):Jiunn-Ming Chen
學位類別:碩士
校院名稱:國立中興大學
系所名稱:農業機械工程學系
學門:工程學門
學類:機械工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2002
畢業學年度:90
語文別:中文
論文頁數:142
中文關鍵詞:臭氧亞硝酸養殖總菌落數
外文關鍵詞:OzoneNitriteAmmoniumAquacultureTotal number of bacteria
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摘 要
本研究主要係探討臭氧處理對人為調配之不同濃度銨及亞硝酸去除效能,並比較海水與淡水經過臭氧處理後,各項水質因子之差異,水質分析項目包括臭氧殘餘濃度、亞硝酸濃度、銨濃度、溶氧量、溫度、pH值、總溶解固形物、電導度及鹽度等。最後採用國立霧峰農工室內循環水養殖系統,經生物濾床處理過的池水進行實驗,分析臭氧處理前後之水質變化,並量測養殖池水中之總菌落數,以瞭解臭氧對養殖池水之殺菌效果。結果顯示在使用臭氧產生機進行實驗前,應先行熱機三十分鐘,再以1 L/min之氣體流量,將純氧打入臭氧產生機中產製臭氧,藉以得到較精確的實驗數據與效能。
本研究以臭氧處理不同水質時,發現無論何種水質,臭氧均能對水體中之亞硝酸產生去除或降低其濃度的效果,但銨的去除在海水有效,在逆滲透水中則無效。而且臭氧亦對實際養殖池水中之總菌落數有顯著的殺菌降低效果,實驗所得結果可作為養殖業者及相關學術研究之應用與參考。
關鍵詞:臭氧、亞硝酸、銨、養殖、總菌落數。
Abstract
This study deals mainly with removing effects of ozone treatment on different concentration levels of artificial ammonium and nitrite. Differences water parameters between the seawater and the freshwater are also compared as both are processed respectively by ozone treatment. The analysis on water parameters includes the remaining ozone concentration, ammonium, nitrite, dissolved oxygen, temperature, pH, total dissolved solids, conductivity and salinity, etc. Finally, from the indoor recirculating water of the aquaculture system in National Wufeng Senior Vocation School of Agriculture and Industry an experiment on the aquaculture pond water processed by a biofilter is also conducted. In this experiment the changes of water qualities before and after processed by ozone are analyzed, and the total number of bacteria in the aquaculture pond is measured in order to find out the sterilizing effects of ozone on the aquaculture water. The experimental results indicate that the ozone generator should be warmed up 30 minutes before conducting the experiment. Pure oxygen with a flow rate 1 L/min then enters the ozone generator for the more accurate experimental data and better machine performance.
Due to the investigation of the ozone treatment,the effect of the variations of water quality is immaterial . The nitrite in the water body can be removed so as to reduce its concentration. However, the effect on the removal of ammonium is significant with the seawater, while it is ineffective with the pure water. Besides, ozone has a significant effect on sterilizing the total number of bacteria in the actual aquaculture water. The results of this experiment can be provided as references for the aquaculture farmers and the researchers in the related fields.
Key words: Ozone、 Nitrite、Ammonium、 Aquaculture、 Total number of bacteria.
目 錄
謝 誌 ----------------------------------------------------- Ⅰ
摘 要 ----------------------------------------------------- Ⅱ
Abstract -------------------------------------------------- Ⅲ
目 錄 ----------------------------------------------------- Ⅳ
圖目錄 ---------------------------------------------------- Ⅷ
第一章 緒 論 ---------------------------------------------- 1
1.1 前 言 ----------------------------------------------- 1
1.2 研究目的 -------------------------------------------- 4
第二章 文獻探討 ------------------------------------------- 5
第三章 實驗設備、材料與方法 ------------------------------ 13
3.1 實驗設備 -------------------------------------------- 13
3.1.1 臭氧產生機實驗系統 ------------------------------ 13
3.1.2 高效率套組式臭氧產生機 -------------------------- 14
3.1.3 水體反應槽及氣體吸收瓶 -------------------------- 15
3.1.4 氣體流量計 -------------------------------------- 15
3.1.5 微電腦型分光光度計 ------------------------------ 16
3.1.6 手提式微電腦溶氧量測器 -------------------------- 16
3.1.7 微電腦型pH值量測器 ----------------------------- 17
3.1.8 總溶解固形物量測器 ------------------------------ 18
3.1.9 手提式微電腦電導度計 ---------------------------- 18
3.1.10 微量電子秤 ------------------------------------- 19
3.1.11 水質檢測器材 ----------------------------------- 20
3.2 實驗材料 -------------------------------------------- 21
3.2.1臭氧濃度檢測所需之配藥 -------------------------- 21
3.2.1.1 Indigo法 ----------------------------------- 21
3.2.1.2 滴定法 -------------------------------------- 21
3.2.2 水中銨濃度檢測所需之配藥 ------------------------ 22
3.2.3 水中亞硝酸濃度檢測所需之配藥 -------------------- 22
3.2.4 模擬水質所需之配藥 ----------------------------- 23
3.2.4.1 高濃度亞硝酸(NO2-)之調配 ------------------- 23
3.2.4.2 高濃度銨(NH4+)之調配 ----------------------- 23
3.2.4.3 低濃度亞硝酸(NO2-)之調配 ------------------- 24
3.2.4.4 低濃度銨(NH4+)之調配 ----------------------- 24
3.2.4.5 海水水質------------------------------------ 25
3.2.5 實際水質 --------------------------------------- 25
3.3 實驗步驟與方法 ------------------------------------- 27
3.3.1 實驗步驟 ---------------------------------------- 27
3.3.1.1 臭氧產生機熱機過程中臭氧濃度變化之實驗 ------ 27
3.3.1.2 不同氣體流量下逆滲透水中臭氧殘餘濃度變化之
實驗 ---------------------------------------- 27
3.3.1.3 密閉系統與開放系統逆滲透水中臭氧殘餘濃度之
實驗 ---------------------------------------- 27
3.3.1.4 模擬水質之實驗 ------------------------------ 28
3.3.1.5 實際水質之實驗 ------------------------------ 29
3.3.2 水質分析方法 ------------------------------------ 29
3.3.2.1 水中臭氧濃度檢測方法 ------------------------ 30
3.3.2.2 水中亞硝酸鹽氮檢測方法―分光光度計法 -------- 30
3.3.2.3 水中氨氮檢測方法―納氏比色法 ---------------- 30
3.3.2.4 水中生菌數檢測方法―塗抹法 ------------------ 30
第四章 結果與討論 --------------------------------------- 31
4.1 臭氧產生機熱機過程中臭氧濃度變化之實驗結果 -------- 31
4.2 不同氣體流量下逆滲透水中臭氧殘餘濃度變化之實驗結果- 31
4.3 密閉系統與開放系統逆滲透水中臭氧殘餘濃度之實驗結果- 33
4.4 模擬水質之實驗結果 -------------------------------- 35
4.4.1 高濃度逆滲透水模擬水質 ------------------------ 35
4.4.1.1 水中添加NO2-濃度分別為5、10、15 mg/L時
之水質分析 -------------------------------- 35
4.4.1.2 水中添加NH4+濃度分別為5、10、15 mg/L時
之水質分析 -------------------------------- 40
4.4.1.3 水中添加不同濃度的NO2-及NH4+二者混合時之水質
分析 -------------------------------------- 44
4.4.2 低濃度逆滲透水模擬水質 ------------------------ 49
4.4.2.1 水中添加NO2-濃度分別為0.1、0.2、0.3 mg/L
時之水質分析 ------------------------------ 49
4.4.2.2 水中添加NH4+濃度分別為0.3、0.5、0.7 mg/L
時之水質分析 ------------------------------ 54
4.4.2.3 水中添加不同濃度的NO2-及NH4+二者混合時之水質
分析 -------------------------------------- 58
4.4.3 海水模擬水質之實驗結果 ------------------------ 63
4.4.3.1 海水中添加NO2-濃度分別為0.1、0.2、0.3 mg/L
時之水質分析 ------------------------------ 63
4.4.3.2 海水中添加NH4+濃度分別為0.3、0.5、0.7mg/L
時之水質分析 ------------------------------ 68
4.4.3.3 海水中添加不同濃度的NO2-及NH4+二者混合時之
水質分析 ---------------------------------- 73
4.5 實際水質之實驗結果 -------------------------------- 79
4.5.1 養殖池取樣之測試結果 -------------------------- 79
4.5.2 養殖池連線之測試結果 -------------------------- 85
第五章 結論與建議 --------------------------------------- 91
5.1 結論 ------------------------------------------ 91
5.2 建議 ------------------------------------------ 92
第六章 參考文獻 ----------------------------------------- 94
附 錄 ------------------------------------------------- 101
附錄A---水中臭氧濃度檢測方法 ------------------------ 101
附錄B---水中亞硝酸鹽氮檢測方法―分光光度計法 -------- 104
附錄C---水中氨氮檢測方法―納氏比色法 ---------------- 106
附錄D---水中生菌數檢測方法―塗抹法 ------------------ 107
附表1---不同氣體流量下逆滲透水中臭氧殘餘濃度變化之
實驗數據 ------------------------------------ 111
附表2---密閉系統與開放系統逆滲透水中臭氧殘餘濃度之
實驗數據 ----------------------------------- 113
附表3---模擬水質之實驗數據 ------------------------- 114
附表4---實際水質之實驗數據 ------------------------- 141
第六章 參考文獻
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