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1、学而不思则惘,思而不学则殆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
2、较小, 海水在冰点时密度最大八、粘滞度 :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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆水体中溶解氧的浓度随温度和盐度的
3、增加而降低氧常常是水系中的一个限制因素含氧量低于3 个 PPM , 鱼类基本不能生存含氧量高于5 个 PPM , 绝大多数水生生物能长期生存温度和活动量影响鱼类的耗氧量鱼类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:天然系统半封闭系统封闭系统一、天然系统天然系统一定要注意过度捕捞问题努力提高产量: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:鱼的生活周期对环境的要求繁殖能力存活率饵料和饵料周期影响饵料的环境要素捕获量的多少二、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
4、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、封闭系统封闭系统即循环水养殖系统特点: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:发出警报自动控制液位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、振动阻尼传感原理:振动臂杆在水中和空气中的振动频率差异一般利用两个,一个在水中,一个在空气中9、声学传感精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学
5、则殆小 结液位传感器种类繁多了解特性和外用电路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流量测定直接关系到输水费用通过流速测定流量的方法:直接测定法压差式流量计恒力 - 可变面积流量计明渠流量计其它流量计直接测定法利用已知容积的容器和秒表简易方便精度较高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原理:流量计内的压降和流量的平方成正比精度较低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
6、流量计明渠水流量常用的流量计量水堰量水槽涡轮式流量计量水堰量水堰种类矩形三角形圆形不规则形状量水堰优缺点优点精度较高建造维修容易耐用缺点水头损失大受上游渠道和水流改变的影响必须维持自由溢流状态第四部分水 泵泵的分类离心泵回转泵往复泵空气扬液泵具体分类离心泵养殖场 90% 以上用离心泵工作原理: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。运行特性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
7、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, 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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆体颗粒堵塞。叶轮设计叶轮的设计直接决定泵的特性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有壳体和旋转部分组成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通过活塞或阀门的往复开闭而工作的泵活塞
8、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 )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 )固体颗粒的概念总悬浮固体总溶解固体:将经过过滤的水样蒸发至干,烘干至恒重后
9、留下的干物质总量挥发性固体: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最主要的物理特征比重大小组成固体颗粒的比重:湿颗粒物密度与水的密度的比值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
10、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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆鱼的规格温度水流等针对养殖系统中悬浮固体颗粒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在水产养殖系统中固体颗粒浓度标准还没有建立固体悬浮物浓度小于25mg/L对鱼类的危害不明显。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 20?a40 mg/L 之间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
11、水平大不相同固体颗粒去除机理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固体颗粒的去除可以分为重力分离( gravity separation) 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( i
12、nterception)布朗扩散 (Brownian diffusion) 沉淀作用( Sedimentation) 沉淀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依靠粒子的大小和密度,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
13、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溢流速率( Vo)所有具有相同沉降速度的粒子将
14、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精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆速率( Vo)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
15、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度没有关系。太浅的沉淀池会产生扰流,影响沉淀斜管沉淀池斜管沉淀池可以减小沉淀池的面积,提高效率一堆斜管可以提供更多的沉降面微小半径的斜管内水流为层流,保证了水流的一致性在狭窄容量的斜管中,固体颗粒的移动和水流动的方向相反,更利于沉淀。有报道称,斜管沉淀池可以去除80% 以上的大于 70 um的固体颗粒和55% 以上的大于 1.5 um 的固体颗粒水力旋流器旋流器利用的是离心沉降原理。也就是说悬浮固体颗粒被离心力加速从而使它们从液体中分离出来。水力旋流器可分离几个微米以上的固体颗粒它的工作方式为为水流沿切向进入旋流器,在圆柱内产生高速旋
16、转流场,混合物中密度大的组分在旋转流场的作用下同时沿轴向向下运动、沿径向向外运动,在到达锥体段沿器壁向下运动,并由底流口排出;这就形成了外旋涡流场;密度小的组分向中心轴线调和运动,并在轴线中心形成一向上运动的内旋涡,然后由溢流口排出,这就达到了两相分离的目的微筛过滤装置微筛过滤装置的水头损失比较小微筛过滤装置是纯粹的物理过滤,只有大于滤网空隙的固体颗粒可以被除去。当然,一些小的颗粒可以聚合在一起而被过滤掉,或者由于流速过快,一些大的固体颗粒被粉碎可以通过滤网。但是,这两种情况的影响比较小。滤网的空隙大小决定了可以被过滤掉的固体颗粒的尺寸。理论上,只要是比滤网空隙大的固体颗粒都可以被过滤掉。所以
17、滤网的空隙越小,过滤的微细颗粒越多。但是,空隙率小的滤网会产生更大的水头损失和频繁的反冲根据运转方式,微筛过滤装置可以被分成静止微筛转动微筛静止微筛就是将微筛放置于水流的横断面上拦截固体颗粒的方式。转动微筛的主要优点是可以减少滤网的阻塞作用。现在常用的名称为微滤机微滤机微滤机设计参数设计参数包括滤网孔径、水力负荷率、转速和反冲压力水产养殖中通常使用的滤网孔径大于60 m 水力负荷率是由滤网孔径和固体颗粒的浓度决定。滤网孔径越小,固体颗粒浓度越高,水力负荷率就越小转动速度是由允许的水头损失决定的反冲压力从 103KPa升高到 345KPa流量增加了30% ,反冲回流水中固体颗粒的浓度增加了63%
18、 ,反冲水的耗水量减少了60% 微滤机设计标准设计标准缺乏, 城市污水的处理标准作为参考 1在最好的工作条件下,固体颗粒浓度降低到 5 mg/L 2 尽管悬浮固体颗粒的移动通常是不规则的,但是在低水力负荷率下处理效果更好 3 微筛比较适宜固体颗粒凝絮性好和浓度低的污水粒状滤材过滤器粒状滤材过滤指的是污水流经由颗粒状的滤材组成的滤床,水中的固体颗粒停留在滤床层中的过滤方式。水产养殖中常用的有三种粒状滤材过滤器降流式压力砂滤罐上流式砂滤罐时微颗粒滤材过滤器第六部分硝化反应与生物滤池水产养殖系统中的氮精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页
19、,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆鱼类氮的排泄途径 1. 鳃的渗透 2. 鳃的离子交换作用 3. 尿 4. 粪便氮在养殖系统中的循环 TANNO2 NO3NO2N2氨氮的产生外源氨氮:肥料,工业渗漏等鱼类直接排泄有机物分解氨氮的排泄氨氮排泄计算公式 Kg TAN=WTRFNDNMNE 影响因素饲料组成投喂措施消化吸收率水温和溶解氧其它因素氨氮的毒性表现损坏鱼鳃降低生长速度引起死亡氨氮的毒性原理渗透压失衡,导致肾功能丧失内源氨氮排泄不畅,导致细胞功能和神经系统受损鳃丝受损,引起窒息影响氨氮毒性的因素pH 的影响通常认为 NH3的毒性大。所以pH 越高, NH3的比例越高,TAN 的毒性越大
20、。相反的观点,NH4+和TAN 都有毒性。溶解氧的影响氨氮的毒性和溶解氧的浓度成反比关系温度的影响低温增加氨氮的毒性,但是也有相反的观点二氧化碳浓度的影响浓度越高,引起窒息的概率越大离子浓度的影响 1. 增加或者降低盐度增加毒性。 2. 增加钙,钠粒子浓度降低毒性,由于离子交换原因鱼类自身的影响 1. 幼鱼对氨氮浓度更加敏感。 2. 大鱼对氨氮的抵抗力更强。亚硝酸( Nitrite)的产生外源亚硝酸:污水等氨氮代谢的中间产物反硝化过程的不完善亚硝酸在鱼体内的累积以NO2-, 透过鳃的吸收,血液中亚硝酸的浓度可以达到周围环境的10倍以HNO2,溶解于脂类中进入鱼体亚硝酸毒性原理亚硝酸从血浆进入血
21、红细胞氧化铁到三价铁,形成氧化血红素氧化血红素不能运输氧亚硝酸毒性表现可以引起组织机理的改变,肝功能损伤增加氧化血红素含量,引起氧运输困难使鱼类生长速度减慢引起窒息死亡影响亚硝酸毒性的因素氯离子氯离子的浓度越高,亚硝酸的毒性越低; 1 mg/L的氯离子可以补偿0.37 mg/L 的NO2-N 其它阴离子溴粒子,碳酸氢根离子,硝酸根离子两价和三价粒子的影响比较小阳离子钙、钾、钠和镁离子等可以降低毒性;阻止氯离子的流失,阻止吸收亚硝酸酸度在正常的 pH 范围内,酸度对毒性的影响很小溶解氧低溶解氧浓度可以增加毒性温度低温可以降低毒性鱼的规格鱼的规格越小,抵抗力越强,精选学习资料 - - - - -
22、- - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆但是差异不明显鱼种差异不同鱼种对亚硝酸的抵抗力差异很大硝化反应公式 NH4+ + 1.5O2 2H+ + H2O + NO2 NO2+ 0.5O2 NO3 NH4+ + 1.83O2 + 1.98HCO3 0.021C5H7O2N + 0.98NO3+ 1.041H2O + 1.88H2CO3 1 克氨氮转化为硝酸,需要 4.18 克氧气, 7.14 克碱度( CaCO3), 产生 8.59 克碳酸, 0.17 克生物细胞。硝化细菌的分类1. 亚硝化细菌(Nitosomonas )把氨氮转
23、化为亚硝酸的细菌总称2. 硝化细菌( Nitrobacter) 把亚硝酸转化为硝酸的细菌总称硝化细菌特性硝化细菌特征长杆状, 也有一些带有一到两个鞭毛,细胞凹陷,富含细胞色素,大量繁殖时,呈现铁锈色硝化细菌活性 1. 具有顽强的生命力, 可以存活在陆地和水中 2. 作为自养细菌, 可以独立完成生物合成过程 3. 在饥饿和厌氧条件下,可以存活很长时间消化细菌的弱点 1. 具有光抑性 2. 生长和活力在酸性和碱性环境下低下 3. 在5度以下和 42度以上活力低下 4. 特定生长率较低理想状态下,7-8 小时可以翻一番;亚硝化细菌需要26小时以上;硝化细菌需要60小时以上硝化细菌的附着性 1. 硝化
24、细菌分泌脂多糖用于附着,形成生物膜。生物膜的密度为1.14 克/ 立方厘米 2. 70-95% 的游离硝化细菌可以在30分钟内附着 3. 附着的硝化细菌具有更强的省生命力影响生物过滤效果的因素生物滤池的形状和滤材多式多样生物膜的组成不同各种化学和物理因素的影响影响生物过滤效果的化学因素pH的影响pH值最佳范围是 69 细菌逐渐适应,其pH范围可以从 5到10 硝化过程在 pH 值低于 6时有明显的下降趋势,达到 pH为5时完全停止PH 值水平应保持在6以上氨的含量随 pH 值的升高而升高, pH值应尽量保持在较低的水平 pH值变化迅速, 大大降低细菌的过滤效果直到它们适应新的环境碱度的影响TA
25、N 在向硝酸盐转化的过程中要消耗到碱碳酸盐对硝化细菌的生长非常关键,是一种营养元素。有助于保持 pH值的稳定性。碱度至少要保持在1.5 meq/L 才能确保它的 最大硝化率保持不变溶解氧的影响氧气供应不足,硝化速率下降生物过滤器的设计构造就决定了氧气首先被异养物利用,然后才是亚硝化细菌和硝化细菌。在氧气只能由水流来提供的过滤器中,硝化反应常常处在缺氧状态下一般认为,氧气含量在1 mg/L 以上就能达到要求,若含量高于2 mg/L 就保证没问题生物膜外有一层薄而浊的界面层。像其它几种细胞所必要的化学元素一样,氧气必须穿过界面层,需要较高的溶解氧浓度氨氮和亚硝酸盐浓度的影响过高浓度的氨氮和亚硝酸有
26、害游离氨氮对亚硝化细菌的有害浓度高于对硝化细菌的有害浓度(前者是 10150 mg/L, 后者是 0.1-1.0 mg/L)亚硝酸的限制浓度在0.22 2.8 mg/L 之间养殖水体中氨氮和亚硝酸盐的含量一般较低。氨和 / 或亚硝酸盐往往比氧气更能起到限制作用。固体颗粒的影响阻塞生物过滤器,导致厌氧生物的形成固体颗粒直径范围从0.2 到5.0 微米的颗粒比1.4 到2.7 微米的颗粒能带来最优硝化效果。固体颗粒尺寸越小其所提供的特定表面积越大为异养细菌提供基质促使其与硝化细菌争精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 23 页学而
27、不思则惘,思而不学则殆夺生长空间溶解有机物的影响当有机物含量升高时氨氮的去除率就低当BOD5/TKN比率为 0.25 时, 硝化速率达到最大,而比率升高硝化速率下降盐度的影响几乎可以在任何盐度条件下工作。淡水硝化细菌在海水条件下会受严重影响。盐度的突然变化会使硝化剂受到打击并降低硝化速率。稳定的盐度是保证硝化速率最大的前提。气体扩散速度的影响过滤器中的滤材介质表面有一层生物膜。而细菌细胞就生长在其中。在这层生物膜外面还有一层浑浊不流动的水层。因此氧气、氨氮以及亚硝酸盐必须能渗透进去在一些情况下,气体扩散也就成了限制硝化速率的因素。扩散速率随温度升高而升高其它化学无机物的影响对硝化过程起积极作用
28、的元素: Ca、磷酸盐、 Mg 、Mn 、Fe、Ca、Na。起消极作用的元素: Ca(浓度超过 0.5mg/L) 、铬、镍,Zn、Cu、Hg ,Ag 有机化合物包括:维生素、氨基酸及其它元素福尔马林, CuSO4,KMnO4,以及 NaCl溶液没有影响,但其它溶液有一定的影响(或限制或促进)影响生物过滤效果的物理因素温度的影响发现当细菌在5条件下时它的最适生长温度是 22,而所能承受的最高极限温度为 29。但当细菌适应25条件时它的最适生长温度却是 30,最高极限温度为38。充足的时间,硝化细菌所能适应的温度范围是很大的氨氮的氧化率与温度之间呈线性比例关系。虽然温度超出 7 35的范围外线性关
29、系不再存在,但在这一范围内基本保持线性关系。生物滚筒中硝化反应和温度的关系 AMR=140+8.5T NRTP=63+9.9T AMR:氨氮去除率 NRTP:硝酸盐的生成率 T:温度()浸没式过滤器中氨的去除率和温度的关系 ACR( 0.11T 0.2 )(S/10) ACR:氨氮的消耗速率 S:氨的浓度RBC (生物转盘)转动速度的影响RBC 转动速度会影响到生物薄膜的脱落,以及基质和硝化细菌之间的接触情况转动速度在一定范围内(不超过0.355m/sec )增加会加强 BOD 和氨氮的去除率转动速率超过这一水平不再提高BOD 和氨氮的去除率空隙率的影响空隙率指的是生物滤池装上滤材以后剩余的空
30、间容量与滤池容积的比值空隙率大可以减少阻塞。固体颗粒可以更容易的穿过生物滤池,不易阻塞滤材类型和尺寸的影响滤材的选择主要依据颗粒大小,比表面积,成本,有效性以及每单位体积的重量沙粒和石子的比重大,单位体积量的价格便宜。像石灰石及大理石等碳酸盐类石头,有缓冲作用塑料质的过滤介质常具有较高的空隙率,重量小,单位体积的价格高,无缓冲作用流化床需要相对较小、较重的滤材,沙子是相当好的选择对生物圆筒式和生物圆盘,滤材的重量非常重要。它一般使用塑料环塑料球及其它类型的塑料滤材由于滤材的尺寸减小会增加阻塞率以及压头损失,所以就限制了滤材的尺寸不能太小比表面积的影响比表面积即单位容积内滤材的总表面积滤材颗粒大
31、小,空隙率和比表面积三者相互联系。滤材尺寸越小,通常比表面积越大,而空隙率越小。比表面积越大,每单位容积内能附着在率材表面生长的细菌就越多,单位容积内氨的总去除量就高水力负荷的影响在浸没式、 滴流式以及流化床生物滤器中,单位时间内,生物滤池单位表面积的水流量;生物转盘或生物滚筒,通过单位滤材表精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆面积的水流量水力负荷最小量必须保证能保持硝化细菌的湿润。滴流式生物虑池中的用Norton Actifil滤材,它对最小流量的要求是29 m3/m2d。若滤材为塑料环,
32、对水流量的需求为3255 m3/m2d。所允许的最大水力负荷取决于水流速度是否会冲掉滤材上的细菌或产生过多压头损失。最大水流速度在流化床生物滤池中须保证介质不被冲出过滤容器。在滴流式过滤器中,最大水力负荷为72350 m3/m2d。无论最小还是最大水力负荷都与滤材大小、生物滤池类型、材料及其它因素有关。而生物滤池类型对水流大小影响最为显著。硝化细菌的生长速度和硝化速度与基质的浓度无关,而与供应的基质的量有关。对滴流式过滤器的研究中有类似的发现,COD的去除效率依赖于COD 的总供应量而非单位容积中 COD 的浓度。生物滤池深度的影响深度对浸没式和滴流式过滤器非常重要。而圆盘式和圆桶式过滤器的浸
33、水深度则比较重要, 35 50之间合理需要有足够的深度保证完整的硝化反应有机物被异养细菌氧化是所有硝化过程必不可少的过程。以沙粒为滤材完成所以这些转变过程只需几厘米的深度,以8厘米直径的塑料环为滤材的滴流式过滤器则需45m 深度反应阶段的影响利用分阶段的生物过滤模式可以提高效率使不同的细菌生长在不同的处理阶段上,有利于达到更为理想的处理效果横断面积的影响横断面积指的是滤池的表面积横断面积是决定水力负荷率的要素生物膜和界面层厚度的影响生物膜过厚影响基质渗透界面厚度为 1.0 100微米,影响渗透光照的影响硝化过滤器比较适合于在黑暗环境中生活。低于阳光强度1% 的光照强度也会抑制硝化细菌的生长光照
34、能氧化亚硝化单细胞和硝化细菌内的细胞色素 C 硝化细菌比亚硝化单细胞对光照更敏感完全黑暗的环境比白天的强光照射更合适生物过滤装置的生物参数生物量密度生物量密度指每单位体积的生物层内所含细菌细胞的数量生物量密度与营养利用率、水流速度、细胞性质及其它一些因素有关在同一个过滤器中不同的位置其生物量密度各不相同,而且不同的过滤器之间的生物量密度差距更大在商业过滤器中,生物量密度的值为886g/m3细胞产量 ( Cell Yield) 1. 细胞产量指的是平均每单位数量的氨转化成硝酸盐所产生的细胞量2. 每 g氨氮被氧化成硝酸盐便产生0.17g 的细胞。相对其它细菌体系(如,异养型细胞)这种细胞产生方式
35、显得慢了些。生长速度慢的好处, 就是不易阻塞硝化过滤器。但是生长速度慢也意味着生长周期长,过滤器作用效果缓慢第七部分生物过滤装置的设计生物过滤装置的设计方法生物过滤装置的设计合理运用生物、 化学、物理的数据量化的去描述鱼类和细菌代谢物质在生物过滤装置中被除去的过程;简单讲,就是一定数量转氨细菌转化已知养殖对象排泄的含氮废料的能力设计包括:实际数据(代谢废物量)推测和设想设计者的经验创造力设计的特殊要求(从未涉及的概念和装置)设计是固有的创造性的过程。设计不同于科学调查,在科学调查中最后结果通常是已知的或阐明一个自然界中已经存在的道理或概念设计生物过滤装置因此需要设计者的创新能力和对各个行业的了
36、解机械生物精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆经济基于生物过滤过滤设计的数据,特别是在农业应用上的数据非常的有限。例如,对于特定鱼类排氨的数值就有十种或是更多换个方面说, 废物中氨的含量随着鱼在不同的生长状态及生存环境中是不同的,如果没有了这些数据那么设计者就只能用其它种的相关数据去尽可能准确的估计和判断。一些设计中的重大错误也许就来自于对一些数据的判断失误一种不仅能判断装置能否正常工作,还能判断装置能够经济,有效工作的能力,设计需要相当强的机械判断能力影响设计的变量各种物理化学因素不同的
37、过滤装置构造生物过滤装置的设计过程简单的设计步骤有哪些废物产生了需要多大的过滤装置能有效的进行净化装置的制造废物的产生率和净化率随着时间,投喂策略等变化 , 过滤装置的设计并没有想像的简单生物过滤装置的设计不是一门精确的科学生物过滤装置的设计数据是在变化的多种数据的基础上的设计时应当充分考虑到设计的细节问题,以使该装置能满足不同环境的需要,特别是在一些特殊条件下,需要大量的改进以便能满足需要生物过滤装置的设计步骤. 确定污染物的数量代谢测定和实际数据. 确定鱼类的耐受水平氨亚硝酸盐硝酸盐固体颗粒. 计算鱼类的氧气消耗量静水法和流水法. 计算养殖系统的承载能力系统能养殖的鱼类最大数量. 计算系统
38、的流速整个系统的水流量. 计算水流一次通过后的氨氮浓度一次去除率. 计算多次循环后的氨氮浓度每天的去除量. 计算过滤装置的氨氮净化效率以百分比、单位体积或单比表面积表示. 确定过滤装置中总的氨氨负荷每天的氨氮负荷. 计算需要过滤装置工作的时间反冲、清理时间. 确定过滤装置的容量特别是它的表面积水利负荷率. 确定装置的尺寸 . 确定装置的氧气供给量 . 修改装置以确保氧气供给程序设计比较直接,只有很少的情况有充足的数据,而且,数据也许只适应某些阶段废物的排泄与鱼的大小,摄食的情况,温度和其它因素有关。废物的去除受温度,流速和氨氮的负荷和其它一些因素的影响。设计者依据环境排污的最大值去设计过滤装置
39、需要知道过滤装置的操作措施当人们尝试在一定水体中放养一定重量的鱼时,如果个体是小鱼就要充分考虑到鱼对毒性物质的耐受作用,其他情况下还应当计算鱼体最大时的废物量生物过滤装置的简单设计步骤计算最大氨氮等负荷试验确定滤材的氨氮去除效率确定耗氧量确定生物滤池构造生物转盘的设计应用生物转盘的优势1. 自我清洗,自我充氧2. 压头损失低3. 无阻塞,硝化反应好4. 运行稳定生物转盘的特殊结构决定了它的设计生物转盘的理论模型理论设计条件1. 生物膜的生长和脱落是平衡的2. 脱落的生物膜是悬浮的3. 附着和脱落的生物膜都可以去除基质,但是悬浮生物膜的作用可以忽略不计4. 氧气和其它基质没有浓度上的限制作用5.
40、 生物膜的厚度是均匀的6. 水流速度是均衡的精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆第八部分泡沫分离装置泡沫分离现象泡沫分离是一种水处理技术,它能被容易地增加到水处理系统中,以一个直接的方式,清除溶解和悬浮的固体颗粒。泡沫分离是一个水/气的界面现象,它是通过气泡带走水中的固体颗粒并从这个系统中清除。发生泡沫分离所需要的关键组成部分是表面活性剂。 它的分子至少含有一个极性和一个非极性部分。 由于一个水分子有一个极性结构, 这样,一个表面活性剂非极性末端成为疏水性的, 趋向于吸附于水的外部,也就是
41、进入气泡。 结果, 在任何时候, 发现表面活性剂聚集于水/ 气的分界面。 在分离期间,在分界面附近的表面活性剂将集中于气泡表面。这些表面已经吸附了表面活性剂的气泡,一但从一个泡沫分馏器的水表面出现,他们将被收集,然后以泡沫的形式被除去。使用泡沫分离去除细小的悬浮固体和高浓度的营养物质已经取得了一些成功。1976年,Lomax比较了鱼的培养系统,这个培养系统使用一个沉淀池与泡沫分离器或者与机械过滤结合, Lomax 的观点是, 按代价和有效性而言,泡沫分离器和生物滤池的结合是最好的设计。Dwivedy发现泡沫分离器从牡蛎培养液中清除悬浮和溶解的有机物。他也发现泡沫分馏器通过清除有机酸和从水中清除
42、细菌帮助维持培养液的PH 。泡沫特性在清除细小颗粒方面,泡沫分离器是非常有效的, Chen 在1992年发现,泡沫分离器可以减少固体颗粒含量,从4.1 106到2.1106。泡沫中颗粒浓度为55.2 106。颗粒的平均直径是10.6 微米。显然,通过泡沫分馏清除的颗粒比较微小。一种预测是在水体中偏重的固体颗粒在到达水面以前,由于剪切力的作用,更大的固体颗粒脱落了。通过泡沫分离被清除的颗粒直径一般不超过30微米。尽管脂肪酸是另一种可能的表面活性剂,Chen et al测出了在泡沫浓缩液中与蛋白质浓度相比,可以忽略脂肪酸的浓度。包含在鱼类培养液中一个试样的全部蛋白质,只有 11% 能被泡沫分馏清除
43、。结论是蛋白质中的 11% 能作为表面活性剂的材料。全部固体颗粒中, 94% 是由于易发散固体颗粒在泡沫浓缩液中的增加。Weeks et al在1992年分析了来自泡沫分离器的浓缩液中固体颗粒浓度变浓几乎完全来自挥发性固体颗粒的增加,因为在水样和浓缩液中,较大颗粒的固形物的含量相同。Weeks et al在1992年提供了泡沫浓缩液中的易挥发固体颗粒(VS )、总悬浮的固体颗粒( TSS )和氮( TKN )之间的关系,这些关系如下: TSS(mg/l )=0.27VS(mg/l ) TKN(mg/l )=0.038VS( mg/l )Weeks et al(1922年)用数量表示了水样和泡沫
44、浓缩液之间的变浓因素, VS: 2.7 (307mg/l 变浓到 816mg/l ) TSS:25(10mg/l 变浓到 251mg/l ) TKN: 44 (0.8mg/l 变浓到 34.6mg/l )数据非常清晰地表明了TKN 、TSS 与VS 浓度之间的关系,这表明能用vs对其他参数的浓度进行评估。但是只有在相类似的循环水系统条件下这些联系才适应有关氮的数据乘以6.25 能转化为蛋白质的最初粗略估计的数据,被清除的悬浮固体颗粒是由 50% 的蛋白质和 50% 的含碳物质组成的泡沫分离器的性能和操作特性影响泡沫分离器效率的主要因素是 1. 气液接触时间 (与沉没深度、 气流速率和气泡大小有
45、关) 2. 气泡大小。 3. 泡沫溢流高度泡沫分离器的操作和设计参数是: 1. 气泡大小 2. 气体扩散装置的沉没深度 3. 气体流速 4. 水流速率 5. 泡沫溢出高度一旦设计定型,影响泡沫分离的操作参数变为:气体流速、水流速率和泡沫溢出高度固体颗粒去除率影响参数表面气体速率(Ug)表示通过一个分离器柱体的气流速率与横截面积的比率。: Ug=Q/A Ug=表面气体速率,m/s,精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆 Q=通过柱体的气流率,m3/s A=分馏器柱体切面面积,m2 一般来讲,
46、表面气体流速越打越好。但是,Ug存在一个实际的范围,过大最后将导致出现气体柱流现象,这是不适宜分离的。气体空隙率超过25% 时,将开始形成柱流现象。讨 论水的流速对挥发性固体颗粒产生很小的影响,水流速度的确定应该取决于其他的因素。泡沫分离器的运行情况主要依赖于气流速率和泡沫的溢流高度。高的气流速率产生高的去除率,这是因为高的气流速率可以带走更多的固体颗粒。同时,可以快速去除上部堆积的泡沫。泡沫溢流高度越低,水面上形成的泡沫可以快速去除,而不会从气泡中释放过多的水。但是,高的泡沫溢流高度可能会产生很高浓度的泡沫浓缩武,但是产量很低。两方面的因素的联合影响表明,VS 的去除率与空气流动速率成正比,
47、与泡沫溢流高度成反比。引入臭氧到泡沫分离器是系统变得更方便。臭氧随着用过的空气排除体系外面,可以收集在利用。但是,应用臭氧可以破坏有机物包括蛋白质,所以蛋白质含量的降低,预示着泡沫分离器效率的降低。也有人认为,臭氧带正电荷,而水中的悬浮物带负电, 从而更有效的吸附水中的杂质。第九部分臭氧及其应用臭氧产生技术常用的臭氧产生技术电晕放电法紫外线法电解法电晕放电法定义干燥的含氧气体流过电晕放电区产生臭氧电晕放电法原理利用高速电子轰击氧气,使其分解成氧原子,接着通过三提碰撞生成臭氧臭氧的产生率单位耗电量下臭氧的产量(kgO3/kwh) 紫外线辐射式臭氧发生器工作原理:一般采用 C波段紫外线, 使一个处
48、于基态的氧分子理解为两个氧原子,然后一个氧原子与氧分子结合形成臭氧。紫外线消毒设备包括紫外线灯管、外壳和清洗装置优缺点:不能大量产生臭氧,但是对湿度不敏感实用臭氧接触系统多孔管鼓泡器涡流扩散器重复扩散器托里拆利接触池超声混合器喷射器填料塔填料塔内液体接触面积可以达到200-250m2/m3, 提高了气体交换速度。高度相对可以较矮。填料塔也可以作为淹没接触器,或者鼓泡塔填料塔可以达到较高浓度,接近饱和浓度,所以可以作为旁路使用。总体来看,填料塔系统的费用还是比较高的。臭氧接触装置尾气处理方法预臭氧化尾气循环到臭氧发生器稀释后排放淋洗和化学捕获热分解在可燃载体上吸附和反应催化分解兼有分解和随后分解
49、的吸收预臭氧化法从接触室排出的气体再重新喷射到尚未抽样处理过的水里的尾气处理方式。用富氧气体发生臭氧时,尾气循环回到臭氧发生器的处理方式额外消耗主要是气体的加压以及防腐材料的附加费用。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆稀释法用通风系统稀释臭氧尾气是一项实用方法。运行成本很低,但是此项技术应用较少,一是噪音问题,一是可能干扰臭氧接触的进行。洗涤法在喷淋塔内用水来洗涤尾气的方式。不是一种有效的方法,臭氧浓度可以降到50% 左右。可以使用还原剂消除臭氧,但是实用性也不强。热分解法空气中臭氧的热
50、分解在30度开始, 40-50 度时显著;在200度时一分钟可以分解70% ,230度时,达到 92-95%;在300度或以上时,1-2 秒可以达到 100% 分解。主要工艺:单通道电阻加热;通过热交换器加热;加热并过热燃烧。吸附法通过吸附在可燃载体上破坏臭氧通常使用的载体为活性炭此种方法能耗低,但是有爆炸的危险,所以通常在载体上喷水。催化分解法利用氧化锰,氧化镍和钯金属等催化分解臭氧臭氧分解速度快,但是催化剂需要在干燥的环境下工作,所以持续加热是必要的。利用催化剂破坏臭氧的费用和运行特性需要进一步研究。吸附分解法吸附分解法指的是首先吸附,然后分解的方法。一般利用硅胶,活化时可以吸附需氧,同时
51、硅胶逐步失效,热再生以后可以再次利用。关于吸附分解技术的严格条件需要进一步研究臭氧的应用臭氧的用途强氧化剂 ( 印染、脱色、漂白等)消毒剂(水体、器具、医院消毒等)精制剂(制药、香料等)催化剂(化工、石油)按应用分类水处理化学氧化食品加工医疗卫生水处理应用自来水消毒:对细菌杀灭率高,速度快瓶装水 : 大多使用臭氧设备污水处理:脱色除味,消毒游泳池:消除刺激,减少设备发黄臭氧消毒的原理和应用消毒机理臭氧可以氧化分解细菌内部氧化葡萄糖所必需的葡萄糖氧化酶,并直接与细菌和病毒发生作用,破坏细胞器和核糖核酸,分解大分子聚合物,使细菌的物质代谢生长和繁殖过程遇到破坏。臭氧可以渗透细胞膜组织,侵入细胞膜内
52、作用于脂蛋白和脂多糖,导致细胞溶解死亡。无菌技术综合讲包括: 抑菌、杀菌和溶菌,臭氧属于溶菌,可以达到彻底和永久消灭微生物。臭氧消毒的特点高效性可以达到全方位快速消毒,灭菌谱广,可以杀死细菌和病毒,并且可以去除异味。高洁净性臭氧消毒以后,可以自然分解为氧气,不存在任何残留物,没有二次污染。方便性可以安装在室内或灭菌设备内,定时开关,使用方便。经济性与其他方法相比,有很大的经济效益和社会效益,没有环保问题。臭氧消毒设备臭氧发生器选型:一般使用电晕放电法臭氧发生器的安装:安装在单独的房间内安装在空调机组内在总送凤管道内单独设置,只把排气口送入臭氧水处理系统设计 1. 选择臭氧接触系统的工艺流程。
53、2. 选择臭氧加注和接触装置,确定接触池尺寸。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆 3. 选择臭氧发生器,确定台数 4. 臭氧发生器气源的除湿计算,确定除尘和干燥工艺流程和主要设备尺寸。 5. 确定尾气处理设备和主要尺寸。 6. 气源的供应以及冷却设备。 7. 确立供配电系统以及其他系统。 8. 系统的平面布置以及管道系统设计第十部分充气和充氧简 介溶解氧是高密度养殖系统的第一个水质限制指标水中氧的饱和度低缺少光合作用缺少水交换提高的方法增加水和空气或者氧气的接触面积充气设备简介重力曝气机
54、风动抽水泵立式泵充气机喷水式充气装置真空叶轮泵式充气机叶轮式曝气机(俗称水车)填充塔充气机多层滴流式充气设备纯氧接触系统密封填充塔多阶段低压头纯氧接触器喷射塔测流氧气喷射器U型管纯氧系统低速气泡接触器封闭立式泵充氧机溶解气体的良性作用充足的溶解氧可以提高活力,增进生长二氧化碳可能抑制细菌的生长平衡的溶解气体浓度可以维持生态平衡溶解气体的危害作用溶解的二氧化碳在一个临界浓度之上时会使磷酸钙的饱和度增大,从而影响肾脏的活动当二氧化碳的浓度较高时会降低血液携带氧的能力较低的溶解氧浓度在可允许的最低值之下时,会降低氧的携带能力较高的溶氧浓度会促进细胞酶的氧化作用,导致呼吸链的失效溶解氧和溶解氮的浓度达
55、到饱和时会引起气泡病( GBD )气泡病的症状:组织中的气泡增加;血管阻塞;生长和饲养转变系数的降低;导致死亡纯氧接触系统将纯净的氧气转移至水中的系统包含:氧气的发生装置控制氧气的流速的控制组件推动氧气和水接触的设备纯氧系统应该:使用最少的能源和资金达到较高的氧气利用率纯氧吸收装置增加进入吸收装置中的氧气用于提升氧气在气体状态下的摩尔分数,从而增加溶解氧的饱和浓度。使流出水中的溶解氧的浓度高于空气中的饱和浓度。在15摄氏度时,饱和浓度为10.17mg/L 纯氧的环境中, 饱和浓度达到48.1mg/L 将水暴露在富含氧气的环境中,除了可以加速氧气的渗透,还能够降低氮气的饱和浓度。从溶液中脱离出来
56、的氮气,会在接触器中进入气体阶段,降低氮气的转移比率会有利于创造一个纯氧的环境水中气体成分的改变范围主要由氧气供给比率决定,水中的溶解气体的浓度、温度、压力和设备的特性决定氮气以气体形式的积累会导致较高的操作成本,必须有排气孔。由于泄出的气体中含有较高含量的氧气,因此也有一定的利用价值。由于二氧化碳在水中的溶解率很高,所以在氧气的吸收装置中使二氧化碳曝气的可能不大U 型管一个纯净的氧气的U型管系统包括 2-3 个部分:一个气体扩散装置,一个 U 型的垂直管道, 提供一个接触环路,一个泄出气体的收集装置在应用过程中,氧气及泄出气体在进水口以一个混合比率分散。气液混合物从一端进入另一端排出。水流的
57、速度保持在气泡精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆的上升速度之上。 当气体 - 液体混合物移动通过接触环路的同时,流体静力压升高带来溶解氧的增加,促进了氧气的吸收影响 U型管纯氧接触系统效率的因素氧气接触管的深度进气速度水的流速气泡分散器的深度进入水中的溶解气体的浓度排出气体的循环利用比率当氧气接触管的深度在25-60 米、进水速度在1.8-3 m/s,操作成本最低U型管的优点可以在较低的水压下操作(2-3 m) 可以处理水中携带的微粒物质当气液的比率超过25% 时,存在断流的可能基础的投
58、资过于庞大。低速气泡接触器气泡可以较长时间的保留在接触装置中。但是当溶解氮排出时,有些气体必须被排出气泡接触器的充氧和曝气效率主要决定于水和空气的流动比率相应的溶解气体的浓度气体的排放率锥体的几何形状操作压头操作压力是由锥体的深度决定的。采用较深的或没入水中的锥体可以增大氧气的吸收比率,降低氮气的排放。低速气泡接触器的优点进水口压力小(1m )结构简单可以处理水中的固体颗粒测流氧气喷射器影响效率的主要因素包括:负压腔构造气体和水流速率接触管长度压力喷射器构造一般来讲,工作压力为190-860 kpa ,水流速为 3.5-4.5m/s,接触时间 6-12s ,系统中的溶解氧浓度可以超过100 m
59、g/L 封闭填料塔纯氧接触器构造和优点为气体有效地交换降低水层的厚度影响充氧和曝气因素:喷射管的几何形状分散装置、入水中的溶解气体的浓度气体液体的流动速率内部压力塔的直径封闭填充塔影响填充塔效率的影响因素包括液体分散装置的设计填料的选择塔的深度入水中气体的浓度操作时的压力可以增加水中的溶解氧,同时去除溶解氮。该装置多用于洁净的水体封闭立式泵充氧机影响气体交换的因素:入水中的溶解气体浓度入水中的氧 - 水比率装置的几何形状推进器的设计转动速操作的深度多阶段低压头纯氧接触器结合了喷射塔和填充塔的优点,重复的接触扩大了氧气和氮气的溶解比率,促进了气体交换。由于不需要泵,降低了能源成本和系统瘫痪的风险
60、这一装置的效率由很多因素决定:水和气体的流动比率进入的溶解气体浓度工作的接触室的数量接触室中是否存在填充物第十一部分曝气系统综 述二氧化碳的管理是工厂化养殖要考虑的许多因素之一。二氧化碳可能会使PH 值降到产生胁迫的水平。即使在有氧的情况下,也能使动物窒息,还会降低生物滤膜的工作效率。养殖水体中的二氧化碳浓度可通过PH 值管理或水体交换来控制。通过管理PH 值来控制二氧化碳的实验总体上来说是根据碳酸盐的化学性质进行的。通过气体转移来排除二氧化碳是比较容易精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆
61、实现的。但它的数量计算需要许多步骤,因其受到气流和水流的相对比例、气流特征和几种碳酸物质间的化学反应的影响通过气体转移来排除二氧化碳受到气态二氧化碳增多的限制,它要求气液流动速度比例应足够高,至少应高于其他重要的气体如氧气和氮气所需要的比例简介二氧化碳是鱼类进行呼吸作用的一个产物。二氧化碳与其它溶解气体如氧气和氮气一个最重要的区别就是二氧化碳是一个化学平衡反应系统的一部分,它在溶液中的浓度受 PH值的影响。这种PH 值依赖性的一个好处就是水体中二氧化碳的浓度能通过化学或物理的方法降低。化学方法直接改变溶液中的PH 值,导致碳的无机物(有可能转化为二氧化碳的)的相对比例发生改变。通过PH来预测化
62、学效果需要知道二氧化碳浓度以及水体的属性如:碱度、初始PH 值和温度。物理排除法是将二氧化碳从水中转移到空气中。随着二氧化碳的排除,水体的PH 值发生变化,即二氧化碳形式存在的无机碳比例也发生变化。物理方法的排除效果计算是复杂的,是气态转移的物理过程和酸碱反应的化学过程的相互作用。曝气基础二氧化碳的影响 1. 二氧化碳已被证实阻碍了鱼类的呼吸,原因是它减少了血液运输氧气的能力,随着水中二氧化碳浓度的增加,血液中二氧化碳的浓度也增加。血液中二氧化碳的存在束缚了血色素运输氧分子的能力。在许多情况下,即使氧气浓度保持在饱和浓度以上,高浓度的二氧化碳也会使鱼类窒息。 2. 二氧化碳降低了PH 值可能同
63、样也会影响到水产动物和细菌。二氧化碳加入水中能够往往会降低PH 值。低 PH 值的水体会给养殖的动物带来额外的胁迫,也可能包括寄居的细菌, 特别是那些硝化过程中的细菌,亚硝化单胞菌和硝化细菌的新陈代谢率已被证实对 PH值非常敏感。3. 水产环境中二氧化碳富集的影响并不都是负面的。 总氨量对鱼的毒性受PH值的影响 ,低PH 值使氨变得 ?毒性较小 ?,因为以有毒形式 NH3存在的氨氮的比例较少。所以二氧化碳的富集及其导致的PH 值的降低,增加了系统中可存留的氨的总浓度。 4. 在对鱼的直接影响方面。从某些角度上讲,低PH 值的好处大于胁迫和给用于氧气运输的血色素带来的负面影响大。显然,在循环水养
64、殖养殖里二氧化碳的管理必须进行讨论研究。碳酸盐的平衡和利用PH 值来控制二氧化碳通过控制 PH 值来排除二氧化碳是通过移动几种碳酸盐之间的平衡浓度来实现的。碳酸物质中碳的平衡是根据PH 值来决定 CO2,H2CO3,HCO3- 和CO3-2离子之间的关系 CO2(gas) CO2(aq) CO2(aq)+H2O H2CO3 H2CO3 HCO3- + H+ HCO3 CO3-2 + H+ 总碳酸碳(CtCO3 ) 是指水中 CO2, H2CO3, HCO3-和CO3-2的总量。二氧化碳浓度的化学控制会导致总碳酸碳浓度和系统中碱度的不断增加,除非能将多余的水进行交换。利用添加化学药品来控制二氧化
65、碳产生的系统故障一般是通过彻底的水体混合和其他阻止PH 值过度上升的方法来解决。虽然添加化学药品看起来像是控制二氧化碳浓度的一种简便方法,但是由于材料来源问题,化学药品成本,添加试剂可能的副作用和潜在的可能发生的系统故障使其变的并不是一个最理想的方法。第十二部分水处理系统操作和管理第一节养殖对象的管理放养养殖系统里放进的鱼的种类、数量和鱼的大小是一定的。幼鱼要从一个受好评的经销商处购买。应该是无病的,而且运输和操作技术应该将被鱼的胁迫减到最少。幼鱼进入新的养殖环境应该有一个时期的隔离。在鱼的运输或是养殖系统中,鱼一定对他们将会被移入的新的环境有所适应。在冷水中运输鱼使比较好的。幼鱼的效益商业化
66、循环养殖系统技术的成功应用需要全年连续的生产,所以全年都要有对于幼鱼充足供应。 季节性的产卵将会限制一精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆些品种的幼鱼数量,并且繁琐的运输少数的幼鱼也是得不偿失的。这要求储备幼鱼,并且对较大的幼鱼进行频繁的分级以便维持储备。密度集约化养殖系统的衡量标准就是饲养鱼的密度,一般利用公斤鱼/ 立方米水体来衡量系统容量。但是只有系统可以处理的饲料量,表示为鱼的生物总量的百分比作为衡量标准才是最好的。封闭系统的鱼的生产量是由到达商品鱼所需的时间决定的,为了尽快得到达,
67、最好保持一个合理的高水平。系统的容量最终使由系统的生物过滤和充氧水平在高峰投喂期间所能保持得水质标准的能力决定的。投喂首先要使用好的饲料,能满足鱼的 100% 营养需求,饲料应该适宜所饲养的品种的特种需要,还应含有尽可能少的“废物”和微粒。喂养的水平受到饲料所产生的排泄废物的限制,因为这些排泄废物都需要被系统的水处理构建去除。饲料的管理对各个水处理设备的影响是最大的。 喂养水平过高, 水质会受损害。 喂养水平过低, 系统的生产能力不足。运行的费用随着增加, 系统潜在崩溃的危险。应该应用各种先进的管理手段去提高饲养效率和饲料的转化系数。饵料大小投喂的时候应该选择鱼最可以轻易摄取的饲料尺寸配比,
68、这是为了降低饲料的浪费,这也减少了鱼摄食需要的能量。如果可能的话,应该提供与不同大小的鱼相适应的配合饲料的尺寸,或者选择与被饲养的最小尺寸的鱼的相适宜的饲料。投饵频率投饵的频率对水质处理设备的影响也很大,而且连续投饵比周期性投饵更有利于鱼的生长。自动需求投饵机:投饵装置由一个带杆的漏斗组成,杆伸到养殖水体中。当鱼触杆时,从漏斗中会自动落下一小团饵料。此投饵技术的优点是可以保证鱼进食的能动性,防止饵料过剩从而减少水质恶化。自动投饵机:用计时器开动,此装置用来在一个设计好的周期内来管理投饵水平。选择投饵机要根据生产系统的标准和管理要求。光照周期越长,单位时间内投饵越少,这有助于水质的控制。投喂量投
69、喂量一般由鱼体大小决定,幼鱼消耗的饵料占其自身体重的比例高于成鱼。随着鱼的增长相应的调整投饵量。当放养时,鱼的生物量是知道的。通过记录投饵水平,测定饵料系数,鱼的理论体重和投量的连续调整是可能的。定期给每个养殖池中的样品鱼称重可以得到鱼的精确增长率,可以帮助把投饵量调整到预期水平。摄食行为投饵过程中鱼的摄食行为可以评估它们的健康和活力。少进食或不进食的迹象说明水质出了问题、疾病、不适应和不正确的投喂量等。解决任何水质问题的首要方法是暂停投饵,直至问题解决。第二节 水处理设施的管理循环水养殖系统的优势已经被证明很多年了。把这些优点作为进入市场争得一席之地的营销策略已经显出了潜在的经济可行性。水产
70、养殖环境控制的潜在优势引起了水处理仪器和设备的研究。它们的成功运作需要同样重要的明确的管理策略。循环水养殖系统的水质控制设计需要多种不同水处理设备的有机统一,从而可以保持持续的、高效的生产力水平。具体的操作和管理准则的重要性已经体现在不同层次的水质控制和管理中。循环水养殖系统的操作与一些管理水平有关。鱼类养殖需要各种不同的管理因素,例如,适合品种的水质,饲养方法和最适合养殖品种的操作。循环水养殖系统具有精密性和生物复杂性,并且它们的管理员工需要进行技术、操作和管理培训。对一个操作性能良好的循环水养殖系统来讲,员工培训、自动化操作和支持系统的结合是很必要的。操作及管理系统的硬件组成系统的硬件组成
71、考虑到与其相联系的水质控制的每一过程, 一旦该系统被开发出来,用于水质控制的每一过程的硬件必须与系精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆统中的其它硬件相结合,由于所包含的复杂性,再循环系统中没有一个特殊的被描述成艺术级的系统总称部分。在硬件设计上,有关设计的应用上,以及管理策略的实施上,每个系统都不同于其它系统。但是在评估这些系统时其生产能力通常用最易坏部件的最大工作能力和部件操作的效率所衡量。使产品最优化包括在任何时候都要保持高水质以及投饵的最适水平。在高负荷环境下,水质控制需要使用较合理
72、的硬件及应用与其同步发展的管理技术。养殖池有多种多样的养殖池可用于水产业生产,这些养殖池必须具有在动态中提供高效的固体颗粒过滤和完全的养殖水混合的能力。为了保持适当的过滤时间和每日正常的过水量,水的体积必须与通过过滤设备的流量相适应。养殖池设计通常是长方形的或圆形的。这将决定管理类型的需要。圆形养殖池可以提供有效的自净能力以及更好的动态混合能力,但是,在分类和收获产品时,长方形养殖池需要较少的空间而且易于管理。充气 / 充氧系统对于成功的循环系统来说,最为首要和最迫切的管理就是对鱼和生物滤池保持合适的溶氧。溶氧的浓度应高于5 mg/L 。充气系统容量必须保证与预期最大BOD ,包括鱼的和生物滤
73、池中的细菌,成比例,还和与饲养的水平和饲养率有关。对于有生物滤池的系统,很有必要将充气系统的设计与管理与饲养系统相调节。循环系统需要对溶氧水平的频繁监控,尤其是投喂饲料以后。当鱼经受低的溶氧水平时,鱼会受到胁迫并聚集在表面并在表层水面上呼吸,这就表明充气系统必须马上启动,否则将危及鱼体健康和疫病问题将会出现。利用纯氧是增加安全性的一个重要手段,因为通过充氧可以使水体中溶解氧的含量超过饱和浓度。溶解氧过饱和的进水可以与养殖池内的水体混合以后保持养殖池内的溶解氧浓度达到或接近饱和浓度。充气和充氧的自动监控系统虽然有效,但是昂贵的价格使得这些设备还没有被普遍应用,所以人工的仔细认真检测杨养殖池内的溶
74、解氧水平从而调整充氧系统还是非常必要的。同时,和别的养殖系统构件一样,充氧系统也是主要由饲料的投喂量决定的。因此,系统内的溶解氧管理可以通过良好的饲料投喂管理来控制,特别是均匀的饲料投喂可以减少充氧的需求,同时也减轻对充氧系统的不断调节。二氧化碳CO2是系统中的鱼和细菌的呼吸而产生的,如果不去除将会积累。超过30 mg/L将会影响鱼的呼吸。去除水中CO2的最有效方法是通过对水的搅动,或者是增加气液的接触面积。通过附加曝气或是运用水泵让其通通过填充塔,溶解的CO2可轻易排出。生物转盘的表面或是滴流式生物滤池都可有效去除过量的 CO2水平。pH值的管理虽然鱼可以忍受一个相对较宽的pH 值范围6-9
75、.5 。pH值的动态控制和优化管理对于一个循环养殖系统是十分重要的。氨和亚硝酸盐的硝化会降低水中的pH值,如果放置不管,养殖水体中的pH值将会持续下降到最佳值之下。不同于流动系统。循环系统中的 PH 值可通过缓冲溶液来控制。既然养殖水体中的pH值对于 NH3的含量起决定作用,可以通过控制pH 值的方法调控可适应的 NH3-N的含量。如果不检查,在一个高度循环的养殖系统中,水的 pH值将会降低很多,并且生物滤池也会降低其效率或是停止工作(通常是pH值小于 6.0 时),因此 pH 值必须用碱性缓冲溶液来调节。最长用的缓冲溶液是碳酸氢钠,碳酸氢钙,氢化钙,氧化钙和氢氧化钠。另外,一些缓冲溶液是强碱
76、,可产生一个非常高的pH区,这样就会对鱼造成损伤,这些化学物质必须仔细操作。碱度和硬度都应维持在50 mg/L以上。碱度和硬度越高,需要维持pH 值的缓冲溶液越少。另外,一些种类的鱼需要的碱度和硬度至少在此之上,否则,将会出现不适应。异味异味问题经常和室外池塘养殖相联系,是由在烂泥中的蓝绿藻和细菌所导致。异味在循环水养殖系统中也是一个问题,只要由一种叫放线菌的细菌引起。治理这个问题的最有效方法是经常清理养殖系统表面,养殖系统的设计使这个方法精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆变得困难。连接
77、系统的水管应周期性地擦净,目的是为了清除有机废物。充分净化、生物耗氧量 (BOD )的认真管理和养殖表层的手工清理是避免异味问题的可行途径。如果异味出现在收获鱼体中,那么,这些鱼必须移到干净的水体中,停止投饵,直到异味被清除。此期间内,水的充分过滤和充气,维持高质量的水质对鱼的健康非常有利。压力和疾病控制疾病和寄生虫管理的首要问题是养殖鱼类压力的控制。表层水不能作为养殖水,目的是为了减少引入病原体。幼鱼要从著名的经销商那里买,运输和交易要很仔细。病原体有时会随着捕捞水或者网具或捕捞设备进入养殖水中。要对设备进行消毒,要求用标准技术来使系统任何的部分受到最小污染。系统自身的设计能降低受疾病污染的
78、潜力。例如,如果所有的水被混合,一个疾病出现,不可能维持任何的养殖群体不被污染。在系统设计中应该尽可能使每一成分隔开,形成独立的系统。一旦鱼病发作,养殖的鱼将会出现问题。因此,把鱼放在最健康的水质条件下是至关重要的。鱼苗应该先暂养到具有适宜温度的疫病隔离养殖池中。在确保鱼没有疾病后再移到养殖池中。在生长过程中,鱼要避免过多的光照与噪音,在任何时候对鱼进行操作时都要轻微。到目前为止,或许最经济最有效的缩减持续应激的方法是增加养殖水体和运输水体的盐度。 3-5 ppm 的 NaCl的浓度。在循环养殖系统中仔细的监测是至关重要的,这可以在疾病变得明显前,提前预测疾病,进行预防性的治疗。必须立即采取措
79、施改善水质,调整到最佳状态。假如鱼有一些疾病的征兆,那么要立即采取措施来减轻疾病暴发的可能。这些措施包括停食,用淡水洗刷养殖池,增加水体的盐度等。当鱼出现下列状况时:鱼停止摄食或者减少摄食,开始跳出水面或者旋转,在水的表面大口吸气,皮肤和鱼鳍出现腐烂。应用适宜的化学药物治疗是必须的,但是可应用的是极其有限的。因为抗生素和化学药物治疗也会影响生物过滤器上的细菌,使用前要仔细的考虑。警报系统养殖系统的任何的关键部分的功能损坏将会立即对养殖池中的鱼导致负面的影响。因此,为了在任何时间内保证水质条件,自动化的监测与控制系统必须要应用。首先必须有充足的电能保证系统中所有设备正常运转。电力损失将最终影响到
80、水质的所有指标。在停电期间,可靠的电力资源是必要的。这些供应器应该经常检查,保证正常工作。任何突发事件应当有自动系统通知主要人员。非常精密的系统另外可能有能直接自动监测各种水质参数如溶解氧、氨、 pH 值等。但溶解氧的水平是非常重要的,在多个的地点持续监测溶解氧的技术是非常昂贵的,但经常周期性的人工监测是必需的设计操作效率节约能源循环水系统的要求会带来额外的花费,包括保护空间和提高循环利用热水和能量的要求。然而循环系统的这些特征经常被忽略或降低, 它是设计的经济可行性的关键。在系统设计期间必须考虑到能量的管理,并且在操作期间不断进行。电力资源被用来抽水、充气和加热水。在安置金属设备时,必须考虑
81、到能量保存。抽一定量水的花费与水所到达的高度成正比。因此,设计系统时应减小这个标准并且提高利用泵的效率。循环系统中,水的充气通常需要消耗大量的能量,以提供充足的溶解氧。有许多途径可供选择来提供必须的溶解氧,如充气机能强力混合表层水和空气,吹气机也能将空气溶入水中,高压泵能将纯O2 溶入水中,使水达到高饱和状态,每一种系统都应该改进,因为涉及到操作效率和能量消耗。在大部分循环系统中,加热和冷却水的耗能也必须考虑,其中一个优点就是给养鱼提供一个温和的气候条件的同时不需要额外的消耗,那就是养殖适合当地气候的鱼种,否则,在夏季的月份中,当养殖冷水鱼种时, 就必须考虑保持低温环境的费用,当养温水种时,就
82、必须把周围的温度提升到8F。除非能有地热水或者有工厂排出的热的废水。操作管理效率精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆管理在成功的操作中是必须的:水体循环水平必须要保持在90以上 (除非能够利用热水,并且能够控制大量的废水)氨的控制, 固体颗粒的控制和溶解氧要在能接受的安全性、效率性和经济合理性的基础下保持在能接受的水平。养殖系统要保证放养量接近设计的最佳产量水平, 同时保证各系统构件被维持在接近设计标准下工作。各种技术联合起来保证系统的连续的收获能力。保持连续的放养建立和保持集约型水产养殖
83、特别是循环水养殖系统, 启动和操作管理的费用很高。前面描述的控制水质的每个构件都要来建立,发展和实施,需要很大的投入。生产性的花费也很高,提供一个环境可以控制的养殖空间花费巨大,并且一些特别的技术培训包括一些特别人力资源的培训也是昂贵的。因此,使养殖系统时刻保持在一个最适的放养量是非常必要的。考虑到设备和空间的花费,不断增加的操作性花费,必须保持鱼生物量达到接近容量的程度,并且持续投喂接近设计最大量的饲料量。如果相同幼鱼在养殖池中养殖直到全部收获,那么开始的时候,它们只能接收相比收获时饲料投喂量的很小比例的一小部分饲料,使得不偿失的。在池塘系统中,几个月后整个系统中承载的饲料量才能达到设计水平
84、。养殖系统的经济性可以通过以下方式来解决:养殖系统使用单独的或集中的水质控制系统,每个养殖单元的生物量和投喂量,即使在连续的收获后,仍会保持一定的临界水平。使用很多小型养殖池饲养不同规格的鱼,能够利用集中的水质处理系统来保持整个水体的水质。这样,不会因为一个养殖池的整个和部分的收获而导致鱼生物量和投喂量的急剧减少。使用从小到大尺寸不等的养殖池,共同使用一个水处理系统。当每个特定的种群达到系统的极限时,整个种群转移到更大的养殖池中,从而保障系统的效率。单独水体控制系统的多重养殖池系统,可以在一个系统中大量放养幼鱼,等到幼鱼达到一定规格后,可以将鱼分配到另外的养殖系统,通过捕捞腾出,因此,在每一个
85、养殖池内生物量可以保持在临界水平。影响上述系统的管理策略单独水质控制系统的多重水体系统应用能够提供不同养殖系统之间高度隔离。任何水质,疾病,管理或者硬件问题能够被隔离在一个单独生产的生产系统内。设计的标准决定着水处理系统的工程量大小。高度集中的过滤系统常借自于污水处理技术,而不是为迎合水产业标准而进行的专门设计。这样做常会导致操作无效,用电量和设计不配套等,并产生相应的机械问题。水质控制系统的设计必须同维持连续满负荷的运营联系起来。例:(1)圆形养殖池对于清除固体废物是最理想的。然而,却不能在这样的养殖箱内同时养不同级别大小的鱼。在一个养殖池内维持不同大小的鱼要求分级,这在圆形槽内是比较困难的
86、。这样的混养也会阻碍一定比例的鱼的生长。因为竞争性强的鱼将获得绝大部分的饵料。这就需要分鱼机对那些已成熟并对其他鱼造成压力的鱼进行周期性的捕获。为了维持好的水质,通过生物滤池维持一定数量的细菌同维持一定数量的鱼同样重要。用许多为满足中等负荷而设计的小的传统生物过滤装置相对比较简单。和其他水质控制系统的整合也可以简单化。通常,一个规划的经济可行性取决于廉价的地方。第三节 水体中固体颗粒的管理养殖水体中悬浮固体颗粒和溶解性固体颗粒的连续去除是所有系统设计要求中最易出问题的。固体颗粒大多数由鱼的粪便和未吃完的饵料而来,并且通常被分为可沉淀和悬浮固体颗粒,这是根据它的大小和由于重力原因在水中自身可沉淀
87、的原因而定,他们必须从养殖池中去除,在过滤装置中收集,并且从过滤装置中定期清除,以免在系统内腐解,如果不去除,有机废弃物中的细菌会将它们分解,将会消耗大量的溶氧并产生附加的溶解有机物。可沉淀固体可沉淀固体的去除通常采用重力分离器或精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆一些格栅系统。格栅必须得有自动清洗装置来预防频繁的阻塞。可沉淀固体过滤装置的管理必须与养殖池、生物滤池和水泵系统的管理结合起来,以维持系统的合适的水力停留时间和水流速率。至少每日一次去除收集的固体固体颗粒。这就要求物理过滤器的设
88、计提供一个有效的反冲方式,不会浪费系统中更多的水。悬浮固体悬浮固体是由细小颗粒组成,因此不能通过沉淀而从水中去除,可以由细小格栅去除。细小格栅的过滤主要依据于防止阻塞的能力,能量及反冲时水的消耗量。泡沫分离器在去除悬浮颗粒固体方面非常有效,需要很少的管理且成本很低。溶解性固体颗粒在封闭系统的设计中,可溶性固体的积累与可达到的循环水平成正比。虽然补充的水会去除一些溶解性固体颗粒。高循环量的循环养殖系统会积累溶解的代谢产物,一些可能会对鱼的健康和生长起不良作用,还将增加水中BOD 的含量。这种积累可能会导致水变成茶色,以致降低水的通透性,这种变化只有通过稀释或臭氧的方法才能控制或去除。第四节 氨氮
89、和亚硝酸的管理氨氮是鱼类主要的含氮代谢产物,氨氮的产量和投喂量直接相关。硝酸盐可以通过注入的新水的稀释作用保持在一个被允许的水平上。因为氨和亚硝酸盐对于鱼来说都是有毒的,它的含量必须精心管理。生物滤池经常被人们认为是循环水养殖系统的核心部分。过滤装置一定不能被鱼的废物或过多的增长细菌所阻塞。因此,滤料必须自净,或通过管理技术以维持其畅通。生物滤池的管理十分复杂,因为它们由活的细菌组成,还要考虑流速和水力停留时间。生物滤池的管理应始终处于最佳状态。这不仅要考虑到系统中鱼的自身环境,还要考虑到细菌的自身环境。系统中两个生物组成可能会有各自的限制,例如,鱼的最佳生存温度为10 15,而过滤器中硝化细
90、菌的最佳生存温度为25 30。硝化细菌受到不同基质的浓度,有机负荷,pH值和水的碱性。这些都要针对鱼的要求进行管理。进行生物滤池的设计时要充分考虑。而且要根据操作标准进行管理。在一定耐受范围内,保持水质对生物滤池是至关重要的。低溶解氧会使氨氮的硝化效率会大大降低。利用合适的流速来维持足够的溶解氧,同时也要减少滤池阻塞。有机物的含量过高可以导致滤料中异养菌占主导地位。这对于一个新的生物滤池的菌群建立很重要。养殖水体中生物耗养量的管理需要相应的处理系统。水中的 pH值和碱度应该控制,这是为了使两种菌保持最佳的生存状态,同时也要考虑到鱼的生存要求范围。生物滤池的驯化生物滤池的管理开始于滤池的驯化过程
91、,系统必须植入硝化细菌。新的生物滤池可在46周内被驯化,并可达到将氨氮硝化成硝酸盐的水平。系统的管理随着生物滤池驯化的不同而不同,这是因为细菌生长在滤料上。由于氨氮和亚硝酸盐的水平在这个过程中会很高,所以通常不要放养鱼。生物滤池用硝酸盐和亚硝酸盐来驯化。通过遵循已通过试验的氨氮去除率曲线,化学添加的氨水平等同于那些将要饲养的鱼产生的氨氮的预期水平,通过水质监测可以决定何时放养鱼是安全的。必须经过鱼一段饲养时期后一般才能达到。因此很有必要维持一个较低的鱼的生物量和投喂量的阶段。要提高生物滤池的效率需要决定通过滤池的合适的水流速率,这是为了每日提供足够的氨氮以维持氨氮去除在一个期望的水平上。尽管如
92、此,大多数循环水养殖系统中养殖的鱼都会容许一定水平的NH3。通过 pH的控制来维持总氨量在某一高的水平可能会是理想的。 这将使维持 NH3 的水平低于对被养殖品种有害的水平之下,同时使总氨的管理有一个更宽的范围。设计和管理策略仍需要将生物滤池和其它系统构件作为一个整体考虑。如果生物滤池是在物理过滤装置之后,流速就必须相适应。并且,养殖池的容量,生物滤池的大小,和流速都会决定生物滤池的水力停留时间。精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 22 页,共 23 页学而不思则惘,思而不学则殆生物滤池的失败一般源于菌群的死亡或是被抑制。 细菌会被不同
93、的化学处理所影响。在添加任何抗生素和对鱼群疾病的处理之前都要仔细考虑滤池设计和运行。生物滤池的运行必须减少阻塞的可能。阻塞的发生可能由于固体颗粒的积累造成的或由于滤池自身就是不能进行反冲。物理过滤也必须控制可能到达生物滤池的有机物固体的含量。生物滤池的负荷主要通过饲养的投喂量决定,而不是饲养的鱼的总的生物量。因此,生物滤池的运行从根本上与饲料的投喂相关。第五节 水质监控点和监控方法集约化循环系统技术的改革提高了生产潜力,但随之而来的事,灾难性的损失风险也大大增加了。在集约化系统中,风险反应时间仅能心跳时间来衡量。因此对于管理者来讲,系统现状和工作情况的实时准确信息以及配备关键备用构件都是必需要
94、的。即使是一位工程师也得承认,最尖端的监测和警报系统是警醒的操作人员。绝大部设备并非连续装备的,或是太复杂,或是占据了几个空间,不易管理。管理人员需要一个实时检测鱼类生存环境的工具, 因此, 他们需要全天候的监测关键水质参数的监控系统。影响设计检测/ 报警系统的因素有:设备的型号和类型:无论是孵化、生产还是养成系统,单车间还是多车间的。容器的类型和数量:圆形水池、河道或是小型水塘,独立的水池或是大的生产池,空气供养或纯氧供氧。鱼的数量和价值:半集约化、集约化或超集约化系统,饵料鱼、虹鳟鱼类还是名贵的观赏鱼。地点和操作步骤:远距离还是邻室,全职还是兼职操作人员。预算:仅有一个警铃的还是能够自动反
95、馈的微机系统。优先考虑控时器问题对于任何集约化系统,日常操作系统中潜在问题的包括不可抗因素、水流、水位、水质、溶解氧、生物滤池、电力问题等等。在集约化的养殖系统中,实时监测系统是必不可少的。但在系统设计之初,一定不能实系统过于庞大,不能应用程序复杂和警报控制器数目过多的警报系统。如果系统稳定性不好或是过于复杂的话,先进的警报系统是没有多大用处的。但进行设计时,应首先考虑水质的重要性的次序,确定那些最重要而且反应时间短的水质参数(水,溶解氧,氨氮)。在高密度养殖的情况下,最重要的控制参数就是溶解氧水平。其他控制参数还有温度和氨氮浓度。因此必须区分水质参数监控的轻重缓急,并采取必要的有顺序的措施进行合理的监控。检测何处(重要的问题)在集约化养殖系统实际应监控的参数取决于系统的特性和操作情况。在某些情况下,仅需要监测几个参数,在任何情况下,保证检测的参数是最重要的参数是至关重要的,控制养殖池中的水流没有多大意义,如果立管倒了的话,出水的速度远大于进水的速度, 重要的参数是养殖池中的水位,同样的知道水泵是开启的也没有多大用处,如果控制阀关上了,水泵过热会导致开关自动合上,应该检测的是离水泵最远的那端的水流的速度。检测内容水位温度压力水流水质电力车间安全精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 23 页