基于物质平衡的对虾高位池循环水养殖系统设计与试验

为建立一种高效、低成本的高位池循环水养殖系统构建技术,采用物质平衡相关原理,结合水净化设施构建技术,精准设计确立水处理系统物理过滤设施体积、生物过滤设施体积、循环量及供氧量等关键参数,并优化系统结构,建立融斜管沉淀设施、流化床生物过滤设施、增氧于一体的设施型高位池循环水养殖系统。应用该系统开展凡纳滨对虾运行试验,结果表明:p H值7.43~8.03,溶解氧5.32~7.82 mg/L,氨氮值0.06~0.54 mg/L,水质调控良好;系统养殖负荷2.26 kg/m3,饲料系数1.17,成活率81.3%,取得高效养殖生长结果;单茬利润3.34万元,亩均年利润2.67万元(按1年3茬计),获得良好经济效益。该研究系统主要参数设定值(预期值)与实测值吻合较好,可为高位池养殖模式可持续发展提供借鉴。     

对虾高位池循环水养殖系统对水质调控效果研究

为了改善高位池对虾养殖水质,降低养殖环境污染,提高产品质量安全,对自主研发的高位池循环水养殖系统调控对虾养殖水质的效果进行研究,设计了3个不同循环量（20m·3h-1,T1）、（40m3·h-1,T2）、（60m3·h-1,T3）水处理系统进行高位池试验。结果表明,不同处理量的循环水系统均能有效地降低水体中NH4＋和NO2-,T1、T2、T3对NH4＋的相对消除率分别为46%、56%、57%;对NO2-的相对消除率分别为38%、34%、54%;各处理组对NO3-均没有明显的消除作用。T1、T2对PO34-无消除效果,T3对PO34-的相对消除率为36%。T1对COD无消除效果,T2、T3对COD的相对消除率为9%、15%。综合比较可知,60m·3h-1循环水处理系统对改善水质效果最好,40m3·h-1次之,20m3·h-1最差。     

中国虹鳟养殖模式的生命周期评价

本文以黑龙江省和北京市虹鳟养殖为例,应用生命周期评价方法,将虹鳟养殖生命周期划分为饵料生产、电力生产、化学品生产和养殖污染排放4个阶段,考虑了全球变暖潜势、能源消耗、酸化潜值和富营养化潜值4种环境影响类型,以获得1t养殖增重量为评价的功能单位,对虹鳟网箱养殖模式、工厂化流水养殖模式和工厂化循环水养殖模式的潜在环境影响进行了评价比较。结果表明,我国虹鳟养殖模式的环境影响从高到底依次是富营养化潜值、全球变暖潜势、酸化潜值和能源消耗;网箱养殖模式的环境影响指数分别为53.963、0.939、0.717和0.017,工厂化流水养殖模式的环境影响指数分别为35.213、4.827、2.896和0.049,工厂化循环水养殖模式的环境影响指数分别为7.404、5.545、3.305和0.055;富营养化潜值是虹鳟养殖的主要环境影响类型,其主要来自养殖污染排放。3种虹鳟养殖模式的环境影响综合指数分别为6.69、5.52和2.02,我国虹鳟养殖模式的环境性能从高到低依次为工厂化循环水养殖模式〉工厂化流水养殖模式〉网箱养殖模式。减少养殖污染排放、降低电能消耗和提高饵料利用率是提升我国虹鳟养殖模式环境友好性的关键。     

斑节对虾循环水养殖系统构建与运行试验

为探索斑节对虾循环水养殖可行性及应用发展价值,该研究自主设计蛋白分离组合装置、内循环流化床等关键工艺环节水净化装备,构建了技术先进、结构紧凑的斑节对虾循环水养殖系统。针对其不同阶段生长特性及水环境需求,提出一种水质调控方法,科学投喂。运行试验120d,溶解氧浓度5.30～7.14mg/L,p H值7.23～8.44,氨氮浓度0.43～1.38 mg/L(稳定运行后),亚硝酸盐氮浓度0.15～0.56 mg/L(稳定运行后);斑节对虾在循环水养殖模式水生态环境下正常生长,先后经历快速生长期、稳定生长期及缓慢生长期,终末养殖密度3.02 kg/m2,取得高效养殖结果;终末饲料系数1.67,单茬每平方米利润34.78元,每平方米年利润69.56元(按1年2茬计),获得良好经济效益。该实践可为斑节对虾循环水养殖模式应用提供技术支持。     

池塘循环水养殖系统构建及生态净化效果浅谈

水产养殖是我国经济建设和发展中的重要产业类型之一。在传统养殖模式中,经常出现严重的水体污染和水资源浪费等情况,对鱼类生产有较大影响,进而造成其生态效益和经济效益难以提升。在现代水产养殖产业中,逐渐注重池塘循环水养殖系统的构建,其是在循环经济理念的指导下,借助动力流水净化及生物修复技术等,实现水体净化,推动可持续发展模式的建立。从池塘循环水养殖系统的概念和原理入手,分析该系统的构建,并针对其中几种养殖系统模式及生态净化效果进行探讨,旨在为相关养殖企业或养殖户提供借鉴和参考。     

养殖密度对圆形循环水养殖池自清洗能力的影响

循环水养殖具有养殖密度大、环境污染低、经济效益高的优点，是重要的水产养殖模式。然而，如何快速高效地排出养殖池内的残饵粪便等污物，降低其对水质的影响是循环水养殖模式中面临的首要问题。该研究采用物理试验研究鱼类养殖密度对圆形循环水养殖池的水动力特性及污物运动汇集的影响，揭示不同流量驱动下养殖密度与养殖池自清洗能力的响应关系。结果表明：提高鱼类养殖密度会降低养殖池内整体流场的平均流速v_avg，衰减幅度在0.05 m/s（25％）以内，并提高水中阻力系数C_t；鱼类游动引起的湍流能够导致池内污物再悬浮，有助于污物排出；集污时间同时受到养殖密度和流量的影响，9.8 L/min进水流量下集污时间都在5 min以内；进水流量为6.54 L/min时，养殖密度从0提高到6.2 kg/m³，湍流强度提高2.4倍，集污时间减少了40 min以上。因此，设计循环水养殖系统时需要综合考虑进水流量和预期养殖密度对养殖池自清洗性能的综合影响。研究结果可为圆形循环水养殖池的设计和日常管理提供参考。     

基于物质平衡原理的贝类循环水养殖系统的设计与试验

为恢复和保护濒危淡水贝类资源,该文根据物质平衡原理,以具有代表性的淡水彩虹贝类为研究对象,设计并构建了一套小型的室内淡水彩虹贝循环水养殖系统,该系统由养殖池、生物过滤器、蓄水池、循环水泵、充氧系统和自动投饵装置等环节组成。并在该循环水系统中对钩介幼虫2日龄的彩虹贝幼贝进行了为期60 d的养殖(2011年6月21日到2011年8月20日),整个养殖周期内,彩虹贝幼贝养殖系统环境稳定,水质稳定良好,彩虹贝幼贝壳长日增长量为15.2μm/d,彩虹贝幼贝的最大相对增长率发生在第40天到第50天,其相对生长率为32.4%,和之前池塘流水、跑道式等养殖模式相比,该循环水系统养殖的彩虹贝幼贝获得了更高的生长率。该研究可为淡水贝类的人工繁育和养殖提供参考。     

鱼类循环水养殖系统中细菌群落结构研究进展

微生物是鱼类循环水养殖系统(Recirculating aquaculture system,RAS)的重要组成部分,与循环系统的水质情况及养殖动物的健康状况密切相关.为分析和研究循环水系统中细菌群落与养殖动物健康之间的关系,总结了现有报道中关于海水鱼循环水养殖系统的细菌群落结构研究进展,主要分析不同系统中养殖动物、生...     

海水循环水养殖系统中的生物脱氮技术浅析

海水循环水养殖所排放的废水中包含着高浓度的含氮化合物,对水产养殖安全和水环境质量造成严重的危害。传统的脱单技术存在着很多方面的问题,如成本高、工艺复杂等。生物脱氮技术作为水处理的一项重要技术,在废水的处理等方面得到广泛的应用。通过对该项技术在海水循环水养殖系统中的应用进行分析,为提高我国海水循环水养殖提供参考的依据。     

基于复合垂直流人工湿地的循环水养殖系统净化养殖效能与参数优化

该文对基于复合垂直流人工湿地(IVCW)的循环水养殖系统的净化效率、养殖效果和系统优化设计进行了研究.结果表明,在420 mm/d的水力负荷下,湿地可有效地去除循环水中的总悬浮物(去除率85%)、CODCr(去除率50%)、BOD5(去除率44%)、总氨氮(去除率53%)、亚硝酸盐(去除率83%)和硝酸盐(去除率54%),能够满足养殖用水的要求,整个试验期间系统实现了零污水排放.经过5个月的养殖,成功地将斑点叉尾鲴(Ictalurus punctatus)鱼苗(1.8 cm,0.08g)培育成鱼种(15.9 cm,33.9 g),成活率达到92.6%.在养殖容量、病害控制、成活率以及鱼体生长速度等方面均优于常规池塘养殖模式.建立了一个预测湿地与养殖池塘面积配比的数学模型,为实际应用和优化设计提供依据.     

多层抽屉式循环水幼鲍养殖系统及养殖效果

为了提高皱纹盘鲍的养殖效果,该文设计了多层抽屉式循环水养殖幼鲍系统,分析了养殖期间系统的水质指标和耗能量,及不同养殖密度下幼鲍的生长率和成活率。结果表明,该系统适宜的幼鲍养殖密度为150个/屉(70cm×40cm×10cm/屉),为流水式养鲍密度的6～9倍。试验过程中水温、溶解氧、pH值、盐度、NH4+-N和NO2-N指标均达到幼鲍生长条件,NH4+-N和NO2-N体积质量基本稳定在0.023～0.065mg/L和0.014～0.041mg/L范围内。试验期间总耗电量为688.88kW·h,其中海水加热占总耗电量19.62%,相当于每天1.287kW·h耗电量,大约是流水式养殖加热耗能的1/7。该研究表明,多层抽屉式循环水养鲍系统是一种安全、高效、节能减排的养殖模式。该系统可供选择养鲍设施时参考。     

淡水珍珠蚌循环水养殖模式下分布式水质监控系统设计

为促进中国淡水珍珠养殖业由传统粗放模式向高效生态智能化改造升级,该研究针对珍珠蚌工厂化循环水养殖模式下的水质监控需求,开发了基于无线传感网络的分布式水质监控系统。系统采用感知层、传输层和应用层相结合的体系架构,由水质监测节点、气象监测节点、设备控制节点和监控中心组成。现场采用多参数传感器、ZigBee无线模块、可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller,PLC)和MCGS触控屏组合的方式,实现对多地点监测数据的实时采集、图形化显示和报警功能,对循环水处理设备的启停控制及藻类供饵自动控制功能;上位机采用MCGS网络版和SQL Server数据库构建监控数据中心。系统采用无线组网分布式架构,组网灵活且操作简单,简化了设备的安装和维护工作。经实际使用测试,系统工作稳定性和检测准确性均在98%以上,能够满足淡水珍珠蚌循环水养殖的监控需求,可以为珍珠蚌传统养殖模式的转变和产业生产方式的转型升级提供有利保障。     

涌浪机在对虾养殖中的增氧作用

溶解氧是对虾正常代谢和生长中所必需的,为了探索对虾养殖增氧方式的新途径,该文进行了涌浪机在高位池凡纳滨对虾高密度养殖条件下增氧情况的研究,并进行了不同天气状况下与水车增氧机增氧效果的对比。试验表明:涌浪机在晴好天气下增氧能力远超同功率水车增氧机。在试验养殖密度约为10000kg/hm2时,0.75kW涌浪机在晴好天气白天时与同功率水车增氧机相比,使池中溶解氧质量浓度平均提高1.24mg/L,但在阴雨天和夜间涌浪机的增氧效果较差,增氧能力与同功率水车增氧机相近。因此,涌浪机在实际应用中需与其他增氧模式相结合使用,将会取得较好的增氧效果。     

紫外线对水产养殖循环水的杀菌效果

为了研究循环水水产养殖系统紫外杀菌的效果,在循环水系统中对单灯管紫外装置杀灭养殖水中粪大肠菌群的效果进行了试验,研究了紫外灯功率、循环水流速和水的紫外光线透射率对杀菌效果的影响。结果表明,单位水体的紫外线功率越大,杀菌效果越好;水体通过紫外灯杀菌器的流速越大,单次通过杀菌器的杀菌量减少,但由于水体循环次数增加,总杀菌效果加大;254?nm紫外线透射率越大,杀菌效果越好。在理论分析和试验数据的基础上,建立了循环水紫外线杀菌系统的模型,并得到了粪大肠菌群的一价失活系数为0.0062?m2/J。对失活速率常数较小的菌群,增大紫外灯功率杀灭效果较好,而增加日循环次数杀灭效果提高不明显。该研究的结果可为循环水系统紫外线杀菌系统的设计和运行提供依据。     

生态治理技术在池塘循环水养殖中的应用探讨

利用生态治理技术进行池塘循环水养殖能够有效去除其中的杂质,达到提高生态效益的目的。该技术具有投资小、能耗低、效果显著等优势,能够最大程度上改善养殖水体水质,从而节约水资源,并在一定程度上提高产品质量。基于此,分析生态治理技术的发展现状,提出生态治理技术在池塘循环水养殖中的有效应用策略,以期为推广生态治理技术提供参考。     

超高密度全封闭循环水养殖系统设计及运行效果分析

为进一步研究循环水养殖系统在高密度养殖生产过程中的水质变化情况、鱼类生长情况及应用推广价值,该文构建了一套超高密度全封闭循环水养殖系统,设计3条水处理环路,集成了鱼池双排水、竖流沉淀、转鼓式微滤机、移动床生物过滤、多腔喷淋式纯氧混合装置、二氧化碳脱气等高效水处理技术和装备。提出一种基于投饲量的循环水养殖系统设计计算方法,重点考虑氨氮、溶解氧和总悬浮颗粒物3个水质指标。使用该系统养殖吉富罗非鱼6个月,试验研究结果显示:鱼类生长情况良好,最高养殖密度104.2kg/m3。饵料系数1.4,成活率92.2%。水质检测结果显示:氨氮浓度维持在平均(1.09±0.55)mg/L;溶解氧维持在4～9mg/L范围内;pH值6.45～7.41。经济性分析研究结果表明,系统养殖运行成本约为25元/kg,略高于市场价格。但是,从环境成本考虑,系统的节水效果显著,日耗水仅为0.3～0.5m3。通过适当的精简并挑选合适的养殖品种,完全可以实现规模化的生产。     

生态工程化循环水池塘养殖系统

为研究解决池塘养殖污染、水资源浪费和水产品安全等问题,针对传统淡水鱼类池塘养殖特点,设计了一种生态工程化循环水池塘养殖系统,系统由生态沟渠、生态塘、潜流湿地和养殖池塘组成,面积比为1︰5︰3︰30,系统中池塘呈串联结构排列,池塘对角方向建设有水层交换过水设施,系统利用1级动力提升形成循环水流。在池塘养殖密度0.20～0.82 kg/m3和系统水体日交换量10%～15%的情况下,水质检测结果表明,池塘养殖水体中的铵氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、总磷、化学需氧量（COD）等水质指标分别低于1.89、0.20、1     

封闭循环系统对虾合理养殖密度的试验研究

2002年5月～8月在室内工业化养殖温室内进行了高密度封闭循环水养殖凡纳滨对虾(Litopenaeus vannamei)试验,采用人工配制海水(盐度为4),养殖排放水经过滤、消毒、增氧处理后循环利用,日添加新水量为总循环水量的3%～7％。经86 d养殖,对虾体重从(0.3±0.04)g/尾增加到(10.40±2.04)g/尾,平均产量为5.85 kg/m³,饵料系数为1.76,成活率为67％,该封闭循环养殖系统设计合理,每m³水体放养约1029尾对虾较适宜。     

基于物质平衡的循环水养殖系统设计

针对工厂化循环水养殖系统中快速去除水中的溶解性氨氮和增加溶解氧等系统设计的核心问题,采用物质平衡关系建立氨氮、溶解氧的平衡方程式,推导出系统设计的计算公式,并根据工程实践的经验对部分公式进行了修正,得到了一组较贴近实际情况的设计参数,如：系统补水量、供氧量、循环量、循环次数、生物过滤器有效体积等。同时构建了一个工厂化循环水养殖系统设计的基本流程。以设计一套年产50 t鮰鱼（Ictalurus）,养殖密度为50 kg/m³的高密度工厂化循环水养殖系统为例,可以计算得到系统的补水量为30 m³/d,系统补水率为6%,系统供氧为11.0 kg/h,系统循环量740 m³/h,循环次数为36次/d,生物过滤器有效体积为44.2 m³。     

极大硬毛藻无性系对海水养殖废水中氮盐的去除效果

养殖水体中无机氮的高效去除是开展循环水养殖的重要保障条件之一。该论文研究了极大硬毛藻无性系(简称极大硬毛藻)对循环水养殖水体中无机氮盐的去除效率及特征。结果表明,当藻体密度为(10±1) g/L时,在一定浓度范围(氨氮:0～15 mg/L,亚硝酸盐氮:0～3 mg/L,硝酸盐氮:0～15 mg/L),极大硬毛藻对海水中3类无机氮盐的吸收速率随着时间变化即氮盐浓度降低而降低;其中藻类对氨氮的吸收速率变化较大,而对亚硝酸盐和硝酸盐的吸收速率相对稳定。当3种氮盐质量浓度为3 mg/L,极大硬毛藻首先选择吸收氨氮;当氨氮质量浓度降至1.5 mg/L时,藻开始吸收亚硝酸盐氮和硝酸盐氮。极大硬毛藻对人工模拟养殖废水中氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的15 h去除率可达到94.3%、100%、82.2%。该研究可为极大硬毛藻在循环水养殖水体净化的应用、养殖废水资源化利用和无害化处理技术的建立提供科学依据。