循环水养鱼系统硝化滴滤池的塞流模型中细菌分层和流体载荷效应

本文介绍了一种硝化滴滤池模型,主要考察了塞流参数、液态氨浓度、细菌分层和流体载荷对过滤过程的影响。同时对模型模拟值进行了实验验证。结果表明:塞流参数是影响过滤过程的首要因素,硝化作用沿过滤柱从上到下急剧下降,固有硝化速率与流体载荷速度呈正相关。硝化能力的模拟值稍高于实际值,尤其在流体载荷速度较低时,二者偏离更大。     

基于ANSYS的水下洗网机流场模拟仿真

建立了水下洗网机内部流动的CFD计算模型，用计算流体力学软件ANSYS—FLOTRAN对水下洗网机内部的流场进行了模拟分析，得到了洗网机内部流体的速度分布曲线及压力分布曲线。分析结果为研究洗网机结构参数的优化设计提供了重要参考。     

异养硝化―好氧反硝化细菌在海水养殖废水脱氮中的研究进展

异养硝化-好氧反硝化(heterotrophic nitrification-aerobic denitrification, HN-AD)脱氮技术可在好氧条件下同步实现硝化/反硝化过程，在海水养殖废水生物脱氮处理中具有显著的优势。文章梳理了海水环境中HN-AD菌的分离筛选研究，结合关键功能基因和酶系分析了HN-AD脱氮途径与机制，归纳了碳源、碳氮比、溶解氧、氮源、温度、pH以及新型污染物等主要环境因子对HN-AD菌脱氮效果的影响。今后需进一步通过常规和分子生物学手段获得高效脱氮菌株，借助多组学手段阐明脱氮途径机制，厘清环境因素影响HN-AD菌的分子生物机制以获得最优工艺参数。     

渔船主机尾气余热制冷发生器围壁破裂分析及对策

为了达到节能环保的目的,在渔船上安装主机尾气余热制冷装置,实现主机排出的废气再利用。在运行过程中制冷设备的发生器围壁容易产生裂纹,需要分析该裂纹产生的原因并给出解决方法。应用CFD流体分析软件对进入发生器的烟气速度和压力进行分析,结果显示烟气速度和压力对围壁几乎没有影响。然后,进行了发生器结构的固有模态分析,通过增加围壁厚度的方法改变结构形式,从而改变该结构的固有频率,直至该结构频段与原结构频段无重叠部分。由于该厚度避开了会产生共振的频率范围,选用新的围壁厚度为3mm不锈钢板替换原来1.5mm不锈钢板制作设备的新围壁。在设备结构设计时,特别是小载荷流体运动的结构,应分析结构固有频率,避免其与流体运动产生激励频率重叠,导致发生共振,对结构造成破坏。     

4种填料构建海水养殖系统硝化动力学的比较研究

在四个模拟海水养殖系统中,分别添加白砂、珊瑚砂、陶粒、菲律宾砂填料和硝化细菌制剂,分析其亚硝化和硝化动力学过程。结果表明,4个模拟系统亚硝化和硝化过程均呈一级反应,亚硝化降解速率由低到高依次为菲律宾砂、白砂、陶粒和珊瑚砂,硝化速率由低到高依次为白砂、菲律宾砂、陶粒和珊瑚砂。系统中生物膜的生长速率与膜成熟后转化和亚硝酸盐的能力无直接关系。     

人工湿地反硝化外加碳源研究进展

碳源作为反硝化过程的电子供体,是影响人工湿地反硝化过程的主要因素。针对污水中碳氮比偏低时,需要考虑使用外加碳源提供反硝化电子供体,以保证反硝化反应的顺利进行。本文阐述了现有人工湿地反硝化碳源补充的相关研究进展,对不同外加碳源的效能进行了对比分析,并对人工湿地脱氮研究的方向作了展望。     

温室养鳖池底质硝化细菌的分离及其硝化性能的初步研究

通过对温室养鳖池底质硝化细菌的富集，使其浓度达到10^7个／mL，用硅胶平板分离得到硝化细菌纯培养物。经鉴定主要有四种菌：硝化杆菌（Nitrobacter sp.）、硝化球菌（Nitrococcussp.）；亚硝化单胞菌（Nitrosomonas sp.）和亚硝化球菌（Nitrosococcus sp.）。同时，对四种硝化细菌的硝化强度进行了测定，结果依次分别为78.7%、61.8%、74.3%和59.9%。而利用盐酸环丙沙星对硝化细菌硝化性能进行了干扰试验表明，0.4mg/L以上的盐酸环丙沙星，对亚硝化球菌和硝化球菌的硝化强度影响较大；同样浓度的抗生素对亚硝化单胞菌和硝化杆菌的影响相对较小。     

自养硝化过程去除循环水养殖系统水体中氨氮的研究进展

氨氮是养殖水体主要的控制指标,自养硝化过程将水体中的氨氮经亚硝酸盐转化成硝酸盐,是水体中氨氮最常见的一种转化途径,也是循环水养殖系统中常用的氨氮控制方式。根据国内外关于循环水养殖水体中自养硝化过程的研究报道,结合养殖水体特征,分析了利用固定膜式自养硝化过程控制养殖水体氨氮的优势和劣势、水产养殖过程中影响自养硝化效率的因素以及在实际使用过程中的注意事项,对自养硝化过程的建立进行重点介绍,为实际应用提供参考。     

冷冻狭鳕鱼糜射频解冻温度数值模拟及验证

为快速分析鱼糜射频解冻过程中的温度分布情况,以狭鳕鱼糜介电特性和热物性参数为基础,通过COMSOL Multiphysics软件对射频解冻过程进行数值模拟,以有限元方法数值求解电磁波耗散及热传递耦合方程,并对数学模型进行试验验证。结果表明:狭鳕鱼糜的上表面、中间层和下表面的温度分布高度一致,数值求解结果与试验验证结果吻合,鱼糜各层的冷点位置始终位于鱼糜中心部位,热点位置始终位于鱼糜边角区域,鱼糜中间层的温度要明显低于上、下表面,鱼糜上表面温度要高于下表面。从升温速率上看,位于鱼糜中心部位的监测点升温速度最慢,位于鱼糜边角区域的监测点升温速率最快。鱼糜样品中9个监测点的温度实测值大部分落在模拟计算的温度变化曲线上。通过试验值与测定值的比较,表明应用COMSOL Multiphysics软件可较好地模拟射频加热过程的温度变化,从而用于预测物料的温度分布。     

鲢在低温冻藏时的生化和质地特性研究

本试验旨在通过测定鲢在低温冻藏时的生化和质地特性参数之变化规律,来考察几种冻藏方法对其品质的影响,从而对鲢的冻藏提出合理的工艺。生化特性参数以K值和EPN值来检验。质地特性采用具有样品测定室为挤压剪切室的 Ottawa 质地测定系统。试验结果表明:①冻结前的去内脏等处理可很显著地影响肌肉的鲜度K值(P<0.01);②快冻比慢冻可减少质地的损失,快冻后冻藏的肌肉鲜度很明显地比慢冻的好(P<0.01);③-30℃冻藏比-18℃冻藏可显著地减缓蛋白质变性的速度(P<0.05);④冻藏时是否镀冰衣,其K值和EPN 值在半年内无显著性差异(P>0.10)。     

硝化毛球和底沙对硝化细菌脱氮效果的影响

本实验模拟工厂化养殖模式建立养殖水体净化装置,研究硝化毛球和底沙对硝化细菌净化效果的影响,结果表明:装载硝化毛球、铺设底沙和只投加硝化细菌制剂的三个实验组对养殖水体水质具有一定的净化效果,氨氮、亚硝氮等指标均低于空白组。其中装载硝化毛球的实验组氨氧化细菌、亚硝酸盐氧化细菌可在短时间大量生长繁殖,形成优势,使养殖池氨氮、亚硝酸盐浓度维持在较低水平;铺设底沙的实验组对硝化细菌净化水质效果影响不大。装载硝化毛球的实验组,水质最清澈,无异味,养殖池底部无残渣碎屑,青虾生长状况良好,增重最多。     

几种益生菌复合制剂在鲤鱼养殖中的应用研究

以乳酸菌、枯草芽孢杆菌、硝化细菌和链球菌等制成的益生菌复合制剂,用于鲤鱼模拟养殖状态下,研究了它们对养殖水体的水质指标、鱼体生长情况的影响。结果表明,益生菌复合制剂的使用使水体的CODcr值呈现下降趋势,并最终稳定在270mg/L左右,污染物质的去除率70%以上;NH4—N先呈上升趋势,在第6d后由于硝化和反硝化作用加强出现下降趋势;NO2—N保持明显的低水平,维持在1.3mg/L;DO值维持5.0mg/L。     

菲律宾蛤仔对养殖池塘沉积物/水界面反硝化和厌氧氨氧化反应速率的影响

养殖尾水氮含量过高等富营养化问题是影响当前我国池塘养殖产业健康可持续发展的重要因素,反硝化和厌氧氨氧化是自然水生态系统中重要的氮循环过程,是沉积物氮素营养迁出的主要途径,埋栖型贝类通过滤水和蠕动等生命活动不仅能净化水质,还可以使沉积物颗粒混合并改变沉积物/水界面的物质交换。本研究于2020年9、10、11、12月采集菲律宾蛤仔(Ruditapes philippinarum)养殖池塘贝类区域(有贝区)和对照区域(无贝区)的沉积物表层样品,进行泥浆培养实验,利用氮稳定同位素示踪技术检测其反硝化和厌氧氨氧化反应速率,并分析了其与间隙水理化参数的相关性。结果显示,菲律宾蛤仔养殖池塘有贝区10月和11月样品检测到厌氧氨氧化反应,并有反硝化—厌氧氨氧化耦合反应;有贝区9—12月沉积物反硝化反应速率均高于无贝区,有贝区9月的反硝化反应速率最高(0.005 8 μmol/kg·h);水体温度与沉积物反硝化反应速率呈极显著正相关(P<0.01),氨氮(NH4+-N)浓度与厌氧氨氧化反应速率呈极显著正相关(P<0.01)。研究表明,海水池塘养殖生态系统中也存在厌氧氨氧化过程,养殖菲律宾蛤仔等埋栖型贝类有利于池塘沉积物/水界面的反硝化和厌氧氨氧化反应,有效地促进池塘沉积物脱氮过程,研究结果不仅丰富了海水养殖生态系统氮循环理论,也为开展尾水生物净化工作提供了新思路。     

亚硝酸盐在水中的危害与防治

1亚硝酸盐的来源养殖鱼类排泄到水中的氨转化为亚硝酸，亚硝酸可由硝化细菌的作用进一步氧化变成硝酸而被水生植物利用。还可以通过反硝化而生成氮气。亚硝酸盐是氨或硝酸盐转化过程中的中间产物，在这一过程中，一旦硝化过程受阻，亚硝酸盐就会在水体内积累。一旦超过致死浓度     

蚬肉的冷冻干燥及其数学模型

确定了花蚬肉冻干工艺条件，探讨了热烫，预冻速度，捕水器温度对制品品质与干燥时间的影响，建立了蚬肉冻干的传热传质模型，并对理论推导值与实验值进行了比较。     

水产养殖水体循环利用过程中碱度的变化及调控

水体中的碱度水平能通过改变水体中某些物质的存在形态进而影响养殖对象,也会通过影响养殖水体的自养硝化、异养反硝化和氨氮异养同化过程的效率进而对养殖对象产生影响。本文首先概述了水产养殖水体中碱度的标准,根据水体中微生物学过程、光合作用、呼吸作用对碱度的影响及碱度与pH、CO_2、硬度等水质指标的紧密联系,对循环利用的养殖水体中碱度的变化规律和调控策略进行总结。养殖水循环利用过程中碱度会明显降低,通过补充碱度或者替换新水的方式提高养殖水体中碱度到一定的水平,以满足自养硝化和氨氮的同化过程所消耗的碱度从而实现养殖水体的原位净化。关于养殖用水循环利用过程中碱度的变化机制和规律需开展大量基础的研究,为实现循环利用水体碱度控制和维持循环水高密度养殖系统pH的稳定提供参考。     

好氧反硝化细菌YX-6特性及鉴定分析

从对虾池塘筛选得到1株高效的好氧反硝化细菌,命名为YX-6。对该菌生长及反硝化性能间的关系进行研究;同时研究了不同温度、pH、盐度及碳源对该菌生长及反硝化性能的影响。结果表明,该菌反硝化作用主要发生在对数生长期,可将亚硝酸盐氮由10mg/L降至0;该菌最适生长及反硝化温度为30℃;pH值范围为7～9时最适于该菌生长及反硝化性能的发挥。该菌最适盐度范围为0～15;丁二酸钠、乙酸钠为该菌生长及反硝化的最适碳源。通过对YX-6菌株生理生化及16SrRNA分子鉴定,初步鉴定为凝结芽孢杆菌(Bacillus coagulans)。对该菌株亚硝酸还原酶基因进行序列分析,结果表明,该菌含有亚硝酸还原酶nirS基因。     

真空泵吸鱼过程气液两相流数值分析

为探究真空泵吸鱼过程气液流动机理以及抽气压力对吸鱼速度影响，以某深远海养殖平台真空吸鱼泵为研究对象，基于体积函数法(volume of fluid, VOF)两相流模型，对真空吸鱼泵集鱼装置内部气液两相流动过程进行数值模拟。结果显示：在一定抽气压力条件下，水进入集鱼筒后，产生了水与大量气团组成的泡沫状气液两相混合体，气泡不断聚集并向抽气口方向运动，直至流出抽气口，集鱼筒注满水时间短；管道入口启动速度随着抽气压力的减小不断增大，之后速度波动减小，在-40 kPa～-20 kPa抽气压力条件下，当抽吸时间7 s,管道入口的速度逐渐平稳，当抽气压力≥-15 kPa时，吸水管出现了倒流现象，水沿管道来回晃荡，抽气压力在-40 kPa～-20 kPa范围可确保鱼水混合物顺利抽到集鱼筒内。本研究数值模拟结果可为真空吸鱼泵的抽气压力设计及优化提供参考。     

一种从环境中分离和富集硝化细菌的方法

经反复分离筛选,从对虾养殖环境中分离得到5株亚硝化菌和3株硝化菌,均为革兰氏阴性细菌。设计了一套简易培养系统培养分离得到的硝化细菌,根据培养结果筛选出其中最具生长与硝化能力的优势亚硝化菌和硝化菌,同时检验应用该模式进行硝化细菌培养的效果。培养结果表明筛选的几株硝化细菌均有很强的生长和硝化能力,其中Y105和X101分别是亚硝化菌和硝化菌中最具优势的菌株。采用所设计的简易培养模式,在遮光、30℃、连续无菌充气的培养条件下,同时不补加营养物质和调整pH值,即可在短时间内获得较高密度(10~6～10~8 mL~(-1))的硝化细菌菌液,其中亚硝化菌富集培养时间为13～19 d,硝化菌为6～12 d。     

文蛤动态能量收支模型构建、验证与应用

为评估文蛤生态容量,实验根据动态能量收支理论,基于R语言构建了文蛤动态能量收支模型,采用线性与非线性回归法估算模型参数,通过对比围塘环境下文蛤壳长、湿重、软体部湿重的实测值与模拟值验证模型,并应用于模拟黄海海域滩涂区文蛤的生长过程。结果显示,文蛤模型主要参数形状系数、阿伦纽斯温度系数和单位体积结构物质所需能量分别为0.57、9 278 K和2 056 J/cm³;实测与模拟的文蛤壳长、湿重和软体部湿重相关系数R²平均为0.996,模拟值与实测值的平均误差为3.58%;如东沿海区域6月实测文蛤软体部干重为0.48 g,壳长3.12 cm,模型模拟的软体部干重、湿重和壳长分别为0.476 g,6.6 g和3.2 cm。研究表明,实验构建的文蛤动态能量收支模型的准确度较高,可真实地反映出文蛤在自然水域中的生长过程,为评估文蛤生态容纳量及构建文蛤相关的生态系统模型提供科学参考。