封闭全流水式养殖工船循环水系统设计

基于氨氮平衡计算提出一种封闭式全流水养殖工船循环水系统设计方案,以一艘500 t级养殖试验工船为例,对循环水系统进行设计计算,并在该养殖试验工船上进行养殖试验,结果表明,在设计参数范围内,氨氮没有超标。

2种微藻对养殖水体中氨氮和亚硝态氮的净化作用

在水温26℃下采用室内培养法,将蛋白核小球藻和斜生栅藻分别置于0.5、1.0、2.0、4.0、8.0mg/L 5种质量浓度的氨氮(NH_4^+-N)和亚硝态氮(NO_2^--N)的培养液中,培养14d,每隔2d分别测定培养液中NH_4^+-N和NO_2^--N的质量浓度和藻类密度。试验结果表明,在8.0mg/L时蛋白核小球藻对NH_4^+-N和NO_2^--N的去除率最高,分别为82.5%和75.75%;而斜生栅藻在4.0 mg/L时对NH_4^+-N的去除率最高,为86.75%;在0.5mg/L时对NO_2^--N的去除率最高,为83.75%。在高质量浓度NH_4^+-N和NO_2^--N时蛋白核小球藻的扩繁速度更快,而斜生栅藻则在中低质量浓度NH_4^+-N和NO_2^--N溶液中更易增殖。利用不同藻类特性增殖藻类净化养殖水体中的NH_4^+-N和NO_2^--N具有很好的应用前景。

微电流电解去除养殖海水中氨氮效果

为了探究微电流电解技术去除养殖水体中氨氮的效果,试验以盐度为30‰(质量分数)人造海水为对象,设置了循环水温度、流速和电流密度3个参数以及对应参数的3个水平,探究其对氨氮去除率的影响。试验结果表明,在试验设置的温度(18、25、32℃)和流速(100、300、500 m L/min)条件下,循环水温度和流速的变化对氨氮去除率影响并不明显。试验设置的电流密度(20、40、60 A/m2)条件下,对氨氮去除率有明显作用,且电流密度越大,单位时间内氨氮去除速率越快。正交试验确定了最优去除条件为电流密度、水温和流速分别为40 A/m2、32℃、500 m L/min。通过能耗分析可知,在设定的参数范围内,不同温度条件下最低能耗条件为电流密度40 A/m2、流速300 m L/min,最低的能耗为21.26 Wh/kg。研究结果可以为微电流电解在海水循环水养殖中氨氮降解提供参考。

电化学氧化法在循环水养殖系统中去除氨氮和亚硝酸盐效果研究

为研究电化学氧化法在循环水养殖系统中用于去除氨氮和亚硝酸盐的可行性,利用有效面积为20和32cm^2两种规格的钌铱电极研究了电流密度、极板间距和氨氮初始浓度对模拟养殖污水中氨氮和亚硝酸盐去除效果的影响。研究表明,当电流密度小于75mA/cm^2时,增加电流密度可以显著提升氨氮和亚硝酸盐的去除率。通过正交实验确定了实验条件下2组电极的最佳反应条件:电流密度62.5mA/cm^2、极板间距1cm、反应时间80s,氨氮初始浓度2.7mg/L。在上述实验条件下,当氨氮去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和60s的反应时间;当亚硝酸盐去除率达到90%以上时,大、小电极分别需要40和80s的反应时间。在氨氮去除率达到90%时,小电极的平均反应速度为327.24mg/h,能耗为0.093kW·h/t;大电极的平均反应速度为503.82mg/h,能耗为0.114kW·h/t。

硝化细菌对养殖水体处理技术的研究

以自行富集培养的硝化细菌为研究对象,分别考察了其对模拟养殖水体和人工湖水中氨氮(NH4+-N)、亚硝酸氮(NO2--N)的降解效果。结果表明,自然状态养殖水体(未投加硝化细菌)中氨氮积累的浓度较小,且变化不大;而亚硝酸氮的浓度则从0mg·mL-1增加到1.483mg·mL-1,且增长速度较快。投加硝化细菌20mL后,亚硝酸氮浓度降至0.0408mg·mL-1,降解率为97.2%。硝化细菌投加量对亚硝酸氮的降解有一定的影响,当投菌量为0.0067g干菌.L-1时,模拟养殖水体和人工湖水中积累的亚硝酸氮的浓度略有上升,但升幅较小,最终都能维持在0.1mg·mL-1以下,属于安全浓度。

一株高效亚硝化芽孢杆菌的分离鉴定及脱氮特性研究

从养殖水体底泥中分离到一株对水体氨氮具有良好脱除功能的菌株Y907,在实验室条件下,48h可使水体中的氨氮消解50%以上,72h消解90%以上.经表型观察、生理生化鉴定和16srDNA测序,鉴定菌株Y907为巨大芽孢杆菌(Bacillus megaterium).采用密闭生物反应器,以氨氮为唯一氮源,Y907为唯一微生物,进行了脱氮特性研究.结果表明,25℃下培养48h,氨氮质量浓度从85.0mg/L下降为62.185mg/L,总氮从85.0mg/L下降为81.328mg/L,亚硝酸盐氮和硝酸盐氮在水体中有少量积累,菌体浓度随时间延长而升高,密闭容器上层气体中氮气和二氧化碳含量有所升高,氧气含量下降.说明Y907对水体氨氮的脱除有3条途经:一是被微生物利用,转化为菌体蛋白或其他组织成分;二是转化为少量的亚硝酸盐氮和硝酸盐氮;三是转化为氮气释放到大气中.

海水循环式养殖系统NH_3-N、NO_2-N转化及其水质管理

对海水循环式养殖系统NH_3－N、NO_2－N转化的研究表明，NO_2－N的降解转化是水质净化的关键因素。本文还讨论了生物负载、投饵、通气等管理行为对氯化合物转化的影响。

利用自制循环水处理系统室内养殖观赏鱼类

为了验证自行设计的循环水处理系统的养殖效果,利用该系统进行了为期3个月的室内草金鱼养殖试验。结果表明,该循环水处理系统,可维持水体浑浊度在低水平范围1.0～4.0 NTU、能高效降解水体氨态氮和亚硝态氮（降解率分别为87.6%和74.3%）、能使养殖水体溶氧保持在较高水平4.39～5.92 mg·L-1、能使池水细菌总数控制在1620～2850个·m L-1。同时,该系统对水体化学耗氧量（COD）的降低也有一定效果,但对水体总磷的处理效率不理想。

养殖水体耐盐高效降亚硝酸盐氮和氨氮芽孢杆菌的筛选与鉴定

亚硝酸盐氮和氨氮是养殖水体恶化的主要成分。从对虾养殖水体中,分离筛选出2株分别对亚硝酸盐氮和氨氮具有较高降解能力的耐盐芽孢杆菌菌株T905和T301。在模拟淡水和海水条件下,当亚硝酸盐氮和氨氮初始浓度分别为44 mg/L和20 mg/L时,3 d后菌株T905对亚硝酸盐氮降解率分别达到72.10%和92.10%,T301对氨氮降解率分别达到55.18%和52.00%。根据形态学特征和生理生化试验结果,鉴定2株菌为枯草芽孢杆菌。

投饲量对全封闭循环水养殖虹鳟幼鱼水质影响的现场试验

于2016和2017年采集约300m^3循环水养殖系统中虹鳟幼鱼的投饲量,测定水体中的硝酸盐、亚硝酸盐和氨氮的含量等相关指标,分析虹鳟幼鱼的日投饲量与三者浓度变化之间的皮尔逊相关系数,以期为我国大规模循环水养殖提供参考。结果表明:循环水幼鱼养殖系统水体中氨氮、硝态氮和亚硝态氮的浓度不断起伏变化,三者浓度变化均受到投饲量的影响。投饲量与水体中氨氮、硝态氮和亚硝态氮浓度呈正相关。投饲量与氨氮浓度相关性最大,为0.49;与亚硝态氮次之,为0.38;与硝态氮相关系数为0.31。而氨氮浓度与亚硝态氮浓度相关系数最大,为0.63;氨氮浓度和亚硝态氮浓度与硝态氮浓度相关系数相同,均为0.37。

亚硝酸盐氮对次溴酸钠氧化法氨氮测定的影响

次溴酸盐氧化法是一种海水或高盐度水质氨氮的常用检测方法,但实验发现该方法在亚硝酸盐氮存在时氨氮测定结果有较大误差。研究了次溴酸盐氧化法中亚硝酸盐氮对氨氮测定结果的影响。结果显示,氨氮的测量误差随着水样中亚硝酸盐氮含量的升高而变大,且具有明显的正相关性;探讨误差产生的机理发现,误差可能是次溴酸盐不能将氨氮完全氧化为亚硝酸盐氮导致的;研究了氧化率的影响因素发现,氧化时间对氧化率的影响可忽略,温度对氧化率有很大影响。在室温为(23±1)℃时,拟制出亚硝酸盐氮浓度对氨氮测量绝对误差的影响曲线,曲线方程为y=1.834x+0.018,r=0.996 7。利用修订的氨氮测定计算公式,可大大提高亚硝酸盐氮存在时水中氨氮的测量精度。

生物絮团养殖中水质调控的碳源策略初探

为探讨生物絮团养殖技术中不同碳源补给对水体常规指标的影响,该研究在累积了一定量氨氮、亚硝酸盐氮的鳙鱼养殖水体中分别添加葡萄糖、蔗糖、麦芽糊精、红糖、糖蜜、乙酸钠6种可溶性碳源,分析它们对水体pH值、ρ(溶氧)、ρ(氨氮)、ρ(亚硝酸盐氮)的影响,探讨不同碳源对生物絮团养殖水体质量影响及内在规律。结果表明,蔗糖在养殖水体中转化氨氮和亚硝酸盐氮的效果最佳,乙酸钠次之;葡萄糖和麦芽糊精转化氨氮的效果也较显著,但转化亚硝酸盐氮的效果却明显差于蔗糖;糖蜜转化氨氮和亚硝酸盐氮效果较差,对水体的pH值和ρ(溶解氧)影响也较小;而葡萄糖、蔗糖和麦芽糊精降低水体的pH值和ρ(溶解氧)明显;乙酸钠是该研究所选6种碳源中唯一能升高水体pH值的碳源,其对于ρ(溶解氧)的降低最为剧烈。在6种不同碳源调节碳氮比的生物絮团鳙养殖试验中,蔗糖是最佳碳源选择,从成本角度考虑葡萄糖也具有较高的性价比。

七彩神仙鱼在循环水工厂化养殖模式下的水质变化情况

本研究构建了一种简单的七彩神仙鱼循环水养殖系统,记录并分析了养殖60 d内水质的变化情况。统计数据表明,氨氮刚入新池时呈现先升后降的趋势,最高数值可达0.92 mg/L,随后慢慢降低至零,因倒池出现波动,随后趋于稳定,保持在0.1 mg/L以下;亚硝酸盐的开始数值为0,随着氨氮指标降低而逐渐升高至1.132 mg/L,而后开始缓慢下降,数值同样会因倒池出现波动,但最终趋于零值;总体pH值变化范围是7.8~8.3,为适用于鱼体生长的的弱碱性水质;同时,日摄食量的变化趋势也反应出七彩神仙鱼在此循环养殖系统中生长较好。

气相分子吸收光谱法在海水无机氮测定中的适用性研究

为探究气相分子吸收光谱法在海水无机氮测定中的适用情况,在检出限的10~20倍、30~50倍、50~100倍3个浓度范围内开展了准确度、加标回收率和方法比对试验。结果表明,采用气相分子吸收光谱法测定海水亚硝酸盐氮(0~0.100 mg/L)、硝酸盐氮(0~0.400 mg/L)、氨氮(0~0.200 mg/L)时,标准曲线均具有很好的线性,线性拟合度均在0.9993以上,检出限依次为0.0008、0.004、0.004 mg/L,且该方法不具有盐效应,适用于海水样品的检测。当样品浓度太低时,气相分子吸收光谱法测定结果的准确度较低,因此,建议仅在亚硝酸盐氮浓度高于0.030 mg/L、硝酸盐氮浓度高于0.100 mg/L、氨氮浓度高于0.090 mg/L时使用该方法,对应的海域为河口及近岸等无机氮含量较高的海域。此外,为保证测定结果的准确度,每个样品需平行测定2~3次。

固定化小球藻对海水养殖废水氮磷的处理

本研究利用海藻酸钠(SA)作为载体、以氯化钙(CaCl_2)为交联剂,探究小球藻最佳固定化条件及其对海水养殖废水氨氮和磷酸盐的处理效果.通过对比不同浓度SA和Ca Cl_2对小球藻生长的影响及不同固定化条件的藻球对氨氮、磷酸盐处理效果,确定最佳固定化条件为2.0%SA和2.0%CaCl_2.对比固定化藻球和悬浮小球藻对模拟海水养殖废水氨氮、磷酸盐去除效果,结果表明固定化藻球比悬浮藻液对氮、磷处理效果更好.其中低接种率(1:10)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别为63.26%和62.76%.固定化小球藻浓度越高,其净化能力越强,高接种率(1:1)固定化藻球的最大氨氮、磷酸盐去除率分别是85.16%和75.94%.连续流运行下固定化藻球对海水养殖废水氨氮、磷酸盐的平均去除率分别为84.49%和72.17%.小球藻固定化态保留并延长了悬浮态生长活性,提高了对海水养殖废水脱氮除磷效果.

威海国际海水浴场三氮四季变化及污染形势分析

对威海国际海水浴场的海水在四季中的三氮化合物进行了检测分析，结果表明，该海水浴场水质中无机氮含量具有夏秋季高，冬春季较低的特点．无机氮主要以N03^-N为主，而且无机氮、N03^--N四季变化特点相同．NH4^＋-N冬春两季较高，但均未超过N03^--N，NH4^＋-N和N03^--N四季变化趋势相反．N02^--N一直处于较低水平，且与NH4^＋-N的变化相同．该海水浴场水质较好，四季均达到海水水质二类标准，但夏季无机氮含量接近标准值．针对未来几年国际海水浴场夏季可能出现的污染状况，应采取相应措施，保持海水的质量，以避免对游客健康的危害．

循环水中亚硝酸盐异常升高的原因分析及措施

冷却循环水在整个煤化工工艺中占有重要作用,其中硝化、反硝化反应是循环水运行中潜在的重要危害之一。对循环水装置在使用生化回用水作为主要补水源时,出现亚硝酸根增高、pH值降低造成循环水质变差的原因进行了分析,并提出解决措施和建议。

基于随机森林的循环水养殖氨氮预测模型研究

分析和建立深井海水工厂化循环水氨氮含量与养殖对象的数量、均重、饲料投喂量之间的非线性关系。利用离差归一化方法对样本数据进行预处理,并利用Bootstrap方法随机有放回采样生成多个训练集;提出一种基于随机森林回归算法的集成式机器学习方法构建预测模型,对养殖水体中的氨氮含量进行预测,并与支持向量机回归和最小二乘线性回归模型进行对比分析。通过5折交叉验证和8折交叉验证实验表明,以均方根误差和平均绝对误差作为评价指标,以绝对均值误差作为评价函数,所提方法的绝对均值误差为0.1355,与最小二乘线性回归、支持向量机回归方法进行比较,其误差分别减少62.66%和39.85%。所提方法在进行小样本预测应用中具有较高的预测精度及泛化能力,可为海水工厂化循环水养殖水体中氨氮含量精准预测提供理论依据和参数支持。

连续流动分析法测定养殖海水氨氮的研究

建立了一种利用连续流动分析仪测定养殖海水中氨氮的方法,当氨氮浓度在0~10.0 mg/L范围内,校准曲线的拟合相关系数r为0.999 8,检出限为0.024 mg/L;不同浓度实际养殖海水样品测定的相对标准偏差低于2.5%,加标回收率为93.4%~106%。该方法测定范围宽,测定上限高,由于以在线蒸馏取代手工蒸馏,其自动化程度高,解决了传统方法测定上限低、分析时间长的问题,能够实现养殖海水样品氨氮的连续快速在线分析,在大批量养殖海水样品的连续快速测定方面具有良好的应用前景。

投饵策略对虹鳟循环水养殖水质的影响

通过每日测定两个循环水养殖系统水体中氨氮、亚硝氮、COD含量的变化,试验研究了不同日投饵量与投喂频率(4次/日与8次/日)对虹鳟养殖水质的影响作用,旨在探求较优的循环水养殖投饵参数,为虹鳟工厂化循环水养殖提供参考。结果表明,相同投喂频率、不同日投饵量下,氨氮水平与日投饵量大致呈显著的同步正相关关系(P<0.05),亚硝氮、COD水平与日投饵量也呈正相关关系,但相对于氨氮变化约滞后一天。由于两套系统滞后性有所差别,导致系统Ⅰ相关性显著(P<0.05),系统Ⅱ相关性并不显著(P>0.05)。相同投饵量、不同投喂频率下,养殖系统中各水质指标水平与日变化幅度不同。投喂8次/日时,各水质指标均低于投喂4次/日的水平,且每日变化幅度较小,鱼体产生的应激较小。因此,日投饵量与投喂频率对虹鳟循环水养殖水质有显著影响,适当的日投饵量与较高的投喂频率有利于保持养殖水质指标的稳定和充分利用饵料。