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1、第一部分 天然水生环境系统第二章 水的特性一、化学结构二、硬度：大多数水源中，硬度几乎完全是由于有钙或镁存在：硬度的定义是，以碳酸钙表示的这些离子的总浓度。三、盐度：定义：当碳酸盐全部转化为氧化物，溴和碘已为氯所取代，所有有机物已完全被氧化时，一千克海水中所含有的固体物质的总克数。海水盐度一般的变化为3337，平均盐度约为35四、汽化潜热：汽化潜热是在恒温下，单位量的物质汽化必须增加的热能。海水的汽化潜热与纯水相同。五、溶解潜热：溶解潜热是一种物质在恒温情况下，由固态变成液态时所吸收的能量。六、比热：水环境比较稳定的原因，比热高七、密度：温度过高过低，密度较小，海水在冰点时密度最大八、粘滞度：
2、粘滞度随温度增加而降低九、热导率：水生系统的热导率较低十、 表面张力： 液相和气相或液相和液相交界面上的分子受不同等的吸引力，称为表面张力。 海水的表面张力取决于温度和盐度，即随着盐度提高而增加，随着温度的上升而减低。十一：pH十二、蒸汽压：蒸汽压是在物质气相与它的固相或液相平衡时，气相产生的压力。十三、渗透压十四、透明度十五、水色第三部分 温度和水生生物的相互作用 影响耗氧量 影响生长 l 水体中溶解氧的浓度随温度和盐度的增加而降低l 氧常常是水系中的一个限制因素l 含氧量低于3个PPM，鱼类基本不能生存l 含氧量高于5个PPM，绝大多数水生生物能长期生存l 温度和活动量影响鱼类的耗氧量鱼类
3、呼吸关系原理图 第二部分 水产养殖系统设计 第七章 改进的养殖系统调整水系生产力大致分为三种系统：l 天然系统l 半封闭系统l 封闭系统一、天然系统l 天然系统一定要注意过度捕捞问题l 努力提高产量： 防治敌害（药、改变池底结构、石灰） 垂养（筏式养殖等） 施肥 防治病害天然系统的管理充分了解养殖对象和水域的情况：l 鱼的生活周期l 对环境的要求l 繁殖能力l 存活率l 饵料和饵料周期l 影响饵料的环境要素l 捕获量的多少二、半封闭系统特点：只让水流通过一次的系统优点：可以控制环境因素 有利于病害防止 控制生长周期缺点：需专业管理 基础投资高 生产费用高 三、封闭系统l 封闭系统即循环水养殖系
4、统l 特点：可以节省加热或制冷费用 更易于病害防治 投资和生产及管理费用更高第三部分第九章 流体第十章 流量和液位检测仪器一、液位传感测量液体位置，通过传感器来：l 发出警报l 自动控制液位1、浮力传感2、称重传感3、电导传感4、光学传感5、热传导传感6、压力传感7、电介质传感8、振动阻尼传感l 原理：振动臂杆在水中和空气中的振动频率差异l 一般利用两个，一个在水中，一个在空气中9、声学传感小 结液位传感器种类繁多l 了解特性和外用电路l 了解厂家标定的特性精度耐腐蚀性操作易于性液体流量测定n 流量测定直接关系到输水费用n 通过流速测定流量的方法：l 直接测定法l 压差式流量计l 恒力-可变面
5、积流量计l 明渠流量计l 其它流量计直接测定法n 利用已知容积的容器和秒表l 简易方便l 精度较高n 位移流量计 翻斗流量计活塞流量计摆盘式流量计旋转滑板流量计压差式流量计 原理：测量液体管道内收缩段上的压力差，这个压差与流量成正比。文丘里流量计喷嘴流量计薄空板流量计离心式流量计皮托管流量计可变面积流量计n 原理：流量计内的压降和流量 的平方成正比l 精度较低l 流速低时不适用转子流量计筒式活塞流量计涡轮式流量计工作原理商用涡轮式流量计电磁式流量计明渠流量计明渠水流量常用的流量计l 量水堰l 量水槽l 涡轮式流量计量水堰量水堰种类n 矩形 三角形 圆形 不规则形状量水堰优缺点n 优点l 精度较
6、高l 建造维修容易l 耐用n 缺点l 水头损失大l 受上游渠道和水流改变的影响l 必须维持自由溢流状态第四部分 水 泵泵的分类n 离心泵 回转泵 往复泵 空气扬液泵具体分类离心泵n 养殖场90%以上用离心泵n 工作原理：电动机之类的动力装置驱动泵轴，使叶轮旋转。叶轮上的叶片推动水流，并给它能量。叶轮旋转时产生的离心力使叶轮上任一质点都得到一个向外的加速度。若吸水管和泵壳内都灌满水，叶轮上的水朝轮外流动时，叶轮中心的压力降低，于是有更多的水吸入进水口。n 运行特性n 适用性蜗壳式离心泵：蜗壳式离心泵之所以被广泛采用，是因为它的结构简单，而且能抽含有适量的固体颗粒的液体。扩散式离心泵：常用在高扬程
7、，而且液体内几乎不含颗粒的场合，它很容易被液体携带的固体颗粒堵塞。叶轮设计n 叶轮的设计直接决定泵的特性n 主要有三种类型开敞式、封闭式、半封闭式特性曲线深井涡轮泵：是多级离心泵喷射泵：是由离心泵与喷射器组合成的回转泵n 有壳体和旋转部分组成n 除轴流泵和再生涡轮泵外均为定量泵类型：速度和流量成正比轴流泵再生涡轮泵刮板泵挠性叶轮泵齿轮泵叶形泵螺杆泵挠性软管泵往复泵n 通过活塞或阀门的往复开闭而工作的泵活塞泵膜片泵空气扬液泵泵的选配依据泵的特性、扬程、水量、水质、效率第五部分养殖系统中固体颗粒的控制 固体颗粒的不良影响 直接损害鱼鳃 对生物过滤器的堵塞 腐化产生氨 腐烂而增加氧的需求 限制循环水
8、系统的容量第二部分固体颗粒的产生和特征 固体颗粒的产生 排泄的粪便 残饵 微生物聚合体建议养殖系统中的固体颗粒浓度40 mg/L；集约化养殖系统中的建议阀量值15 mg/L固体颗粒的分类 n 固体颗粒依据大小可以分为 溶解固体颗粒 （ 1 m） 悬浮固体颗粒 （ 1 m）n 悬浮颗粒根据沉淀特性可以分为 会沉淀的固体颗粒（100 m） 不沉淀固体颗粒 （100 m）固体颗粒的概念 n 总悬浮固体n 总溶解固体：将经过过滤的水样蒸发至干，烘干至恒重后留下的干物质总量n 挥发性固体：是指在总固体中能在550度高温下挥发的那部分固体n 固定性固体水中除了溶解气体之外的一切杂质称为固体。而水中的固体又
9、可分为溶解固体和悬浮固体。这二者的总和即称为水的总固体。溶解固体是指水经过过滤之后，那些仍然溶于水中的各种无机盐类、有机物等。悬浮固体是指那些不溶于水中的泥砂、粘土、有机物、微生物等悬浮物质。固体颗粒的化学特征 无机成分：产生淤泥堆积和对生物生存环境产生负面影响 有机成分：主要为耗氧和产生生物堵塞的挥发性悬浮固体固体颗粒的物理特征 n 最主要的物理特征 比重 大小组成n 固体颗粒的比重：湿颗粒物密度与水的密度的比值n 悬浮固体在水中的悬浮行为主要是由于它自身的比重。固体颗粒物之的平均比重为1.19 固体颗粒的大小组成比例取决于 固体颗粒的来源 鱼的规格 温度 水流等 针对养殖系统中悬浮固体颗粒
10、粒径大小的研究主要是通过饲料试验第三部分 固体颗粒清除标准 n 在水产养殖系统中固体颗粒浓度标准还没有建立n 固体悬浮物浓度小于25mg/L对鱼类的危害不明显。n 高密度养殖，建议总悬浮固体颗粒浓度小于15 mg/L作为安全标准。但是也有人建议限制在2040 mg/L之间n 微细固体颗粒有更多决定性的影响，只用浓度作标准不妥当。不同的鱼的种类对固体浓度的承受水平大不相同固体颗粒去除机理 n 对悬浮固体颗粒的去除是一个固/液分离的过程，所有的分离过程都是由固体颗粒向界面迁移完成的，沉淀池底部、过滤滤料颗粒以及气泡等构成了它们与水的界面n 固体颗粒的去除可以分为 重力分离（gravity sepa
11、ration) 过滤分离（Filtration) 浮选分离 (flotation）固体颗粒的去除机理具体包括 重力分离的原理是 沉淀作用（Sedimentation) 过滤分离的原理是 拦截（interception） 滤出 (straining) 布朗扩散(Brownian diffusion) 沉淀作用（Sedimentation) 浮选分离的原理是 拦截（interception） 布朗扩散(Brownian diffusion) 沉淀作用（Sedimentation)沉 淀n 沉淀的发生是由于固体颗粒和水的密度不同。假设一个固体颗粒比水重，它将在重力的作用下下降n 依靠粒子的大小和密度
12、，固体颗粒的组成特性和载体媒介水的特性，沉淀的类型可以分为自由沉淀、凝絮沉淀、区域沉淀和压缩沉淀n 当总悬浮固体颗粒浓度低于于500 mg/L，沉淀过程是典型的自由沉淀，在这个过程中，悬浮固体颗粒之间互不干扰，各自沉淀。每个分离的悬浮颗粒，在重力的驱动和流体对粒子的拉力下，形成一个平衡稳定的下降速度，沉淀过程中的沉淀效率取决于这个沉淀速率 固体颗粒去除装置评价指标 （1）水力负荷率 （2）去除微小颗粒的能力 （3）水头（Head）的损耗 （4）在反冲过程中水的损耗 (5) 阻止生物附着污染的能力 沉 淀 池n 优点： 1. 沉淀池需要少量的能源 2. 操作和建造并不昂贵 3. 不需要专门的操作
13、技术 4. 能够比较容易与新的或者现存的水处理装置和并在一起n 缺点： 1. 低的水压负荷率 2. 对微细悬浮颗粒的去除效率非常低所有连续流动型沉淀池根据功能来分,在概念上可 以分成四个区域 入口区 沉淀区 淤泥区 出口区 入口区的主要作用让水流均匀流过沉淀池的横截面 沉淀发生在沉降区 随着水流移动,固体颗粒在污泥区累积 清澈的水流在出口区被收集并被排放出去溢流速率 n 溢流速率（Vo） 所有具有相同沉降速度的粒子将会在平行的轨迹上移动,在理想的条件下,一个固体离子从入口区进入沉淀池,在理论停留时间内，沉淀于和出口区接近的池底。单位沉降池面积的水流量被定义为沉淀池溢流速率（Vo）n 沉淀池设计的关键点就是溢流速率，它代表沉淀池的平均流速， Vo=Q/A Q为流量 A为沉淀池的表面积 任何具有沉淀速度(Vs)高于溢流速率的固体颗粒将沉淀。如果VsVo，不能沉淀的的概率是Vs/Vo理想的沉淀池的总固体颗粒的去除率为沉降速率大于和小于溢流速率的固体颗粒的总和。在一个理想的沉淀池中，固体颗粒的去除和沉淀池的表面积有关 与沉淀池的深
