臭氧处理技术在工厂化水产养殖中的应用研究

臭氧消毒是工厂化水产养殖中水处理的关键技术之一。本文详细介绍了臭氧的物理、化学性质,论述了臭氧制造、水中溶解及水中溶解浓度的检测方法。结合国内外有关水产养殖水处理技术的研究成果与发展趋势,分析了臭氧在工厂化水产养殖水处理中的一些作用和应用特性。介绍了臭氧在工厂化水产养殖中消毒杀菌、氧化有机物、凝聚悬浮物、除臭与除色方面的作用,阐明了臭氧在工厂化水产养殖中的应用前景。

工厂化水产养殖中的增氧技术

工厂化水产养殖密度大、水和土地资源利用率高、水质可净化而污染少,是应用工业化方式进行水产养殖的生产模式。高效合理的增氧方式可有效增加工厂化养殖中设施与设备的效能,提高生产效率,是工厂化水产养殖的关键技术之一。本文针对水产养殖发展的新变化、新特点,论述了国内外增氧装备的结构特点、增氧方式和效果,分析了增氧技术在发展过程中存在的问题,探讨了增氧技术在工厂化水产养殖中的应用方法和创新技术的发展趋势,为进一步提高增氧技术提供参考。

应用于冷水鱼养殖的臭氧—氨氮反应塔设计及试验

为了处理冷水鱼养殖过程中养殖水体内积累的氨氮,基于气泡流体力学原理,根据臭氧气泡在水体中的运动、溶解扩散和大小变化方程,设计了一种双层逆流臭氧反应塔,并在工厂化养殖试验系统中进行了臭氧氧化氨氮效果试验和养殖水体臭氧残留浓度监测试验。结果表明,利用该反应塔进行臭氧催化氧化氨氮,可以去除养殖水体中54%的氨氮,处理效果较好;对养殖水体臭氧浓度监测表明,臭氧在水中的残留浓度低于0.01 mg/L,符合养殖鱼类对水体臭氧浓度的安全要求。通过设计、研制和试验,证明双层逆流臭氧氧化反应塔结构合理、氧化反应充分,达到了设计高效臭氧氧化氨氮设备的目的。

越冬池溶解氧含量的无线监测与控制系统初步设计

为确保鱼类安全越冬,避免因越冬池缺氧而大量死亡,设计了越冬池溶解氧含量无线监测和增氧机控制系统。该系统运行安全可靠,能够保证鱼类越冬生产的安全性,提高鱼类越冬成活率。

鱼类循环水养殖水处理中的臭氧浓度PID控制

为解决工厂化循环水养殖中臭氧控制的精准性,研究探索了采用PLC实现PID臭氧浓度控制的3种方法,并结合生产实际,采用PLC的PID指令实现消毒时臭氧浓度的PID控制。通过MATLAB/simulink建立臭氧浓度控制模型并仿真,获得超调量精度为2.5%的精准控制效果。经过试验验证得出的控制曲线与仿真曲线的控制效果基本一致,处理过程臭氧反应器中的臭氧浓度能够持续保持在0.18 mg/L,鱼池臭氧残留在0.008 mg/L以下,达到了浓度控制的要求。试验表明,控制系统设计合理、有效。基于PLC的PID控制系统设计为臭氧在工厂化水产养殖水处理中的广泛应用提供了技术支持。

凿岩钻臂逆解的自适应粒子群算法

针对凿岩钻臂逆解中存在奇异解或多解性,且一般方法难以直接求解的问题,采用粒子群优化算法（PSO）对凿岩钻臂逆运动学进行求解。通过分析凿岩钻臂正运动模型,对末端位姿矩阵进行欧拉角转换,并建立目标函数。根据粒子的每一次迭代确定种群粒子位置状态的成功率,作为反馈参数动态调整惯性权值系数来改进粒子群算法中惯性权值函数,以避免传统粒子群算法易陷入局部最优和＂早熟＂。通过仿真数据对比,自适应权值优化（AIWPSO）提高了算法的全局搜索能力和求解精度,有效解决凿岩钻臂逆解的求解精度低和速度慢的问题。

工厂化养鱼水体的臭氧处理系统设计及安全性研究

为确定臭氧在鱼类工厂化养殖水处理中的应用方法,设计了臭氧水处理系统和基于PLC水体臭氧浓度在线监控系统。通过实时监测气源为纯氧和空气产生臭氧在养殖水体的溶解和衰减过程,进行了纯氧气源产生臭氧设定浓度的鱼类消毒杀菌试验。结果表明:纯氧产生的臭氧适用于鱼类和水体的消毒杀菌处理,空气产生的臭氧适宜于氨氮、悬浮物和有机物的处理;水产养殖中利用纯氧为气源的臭氧消毒杀菌处理过程中,建立精准的控制系统,可达到需要的实时检测和控制臭氧浓度,进行安全可靠的消毒杀菌处理。