光電化學處理法的設備  養殖池水中的無機氮化合物主要包括氨氮、亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮。在養殖過程中,常會因養殖動物代謝後的排泄物以及飼料殘餌分解等,導致池中氨氮與硝酸鹽氮的累積,造成池水優養化,影響養殖成效;氨氮濃度太高時,甚或會對水產動物產生急性毒性,引發大量死亡,故必須予以去除。

  去除水中無機氮化合物的方法很多,包括:曝氣法、離子交換法、氯氣法、臭氧法、生物處理法及二氧化鈦光觸媒法等,每項各有其優缺點,端因環境條件而決定採用哪種方法。近年來,日本發展出以電解海水方式來處理養殖用海水,除了消毒殺菌外,亦可去除海水中之氨氮。其原理為海水中的氯離子經電解後產生氯氣,氯氣水解成次氯酸,次氯酸可以與氨氮作用,產生單氯銨、雙氯銨及三氯銨後,變成氮氣逸入空氣中。最近則有研究指出,以光電化學法處理海水,不需經過亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮,即可直接將海水中的氨氮轉變成氮氣,大大提高對海水中無機氮化合物的處理效率。

  光電化學處理法的設備相當簡單,除了無隔膜之海水電解設備外,只需在兩電極中間置入紫外線燈管乙支。電解海水產生的次氯酸,經紫外線燈管照射後,會分解為氫氧自由基及氯自由基。氫氧自由基對氨氮的去除沒幫助,但氯自由基則可將氨氮氧化成氮氣,其去除氨氮之速率是單用電化學方法者的1.5倍(Xiao et al,. 2009)。試驗結果證明,經光電化學法處理後,海水中98%的氨氮已轉變成氮氣,只剩少量的亞硝酸鹽氮及硝酸鹽氮,是一項簡便、有效,值得繼續研發的海水處理技術。

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