封闭循环水工厂化养鱼系统的基础设计.pdf

第23卷第 l2期 水 产 科 学 FISHERIES SCIENCE V01．23．No．12 2004年 l2月 Dec．． 封闭循环水工厂化养鱼系统的基础设计 刘 鹰，杨红生，张福绥 (中国科学院海洋研究所，山东 青岛 266071) 关键词：封闭循环水；工厂化养殖；设计 中图分类号：$969 文献标识码 ：A 文章编号：1003．1111(2004)12-0036-03 1 引言 被消化的氮排 出80％；⑤10％的氮作为尿素排泄。9o％的 近年来，由于水域环境污染，养殖病害频发，越来越 氮成为TAN；⑥在喂食后 的 t时间内，TAN被完全排泄： 多的业内人士强调必须摆脱当前粗放经营型、资源依赖性 ⑦喂食时间间隔不能小于 t小时。 的水产生产方式，在此背景下，高效、节水、高密度、对 式 (2)中的数值系数 0，092是在假定条件① 。⑤下。 环境污染小的封 闭循环水工厂化养殖方式 日益引起关注。 养殖生物喂食每单位重量饲料通过代谢产生的TAN量 封闭式养殖系统的关键技术是水处理，核心是快速去除水 (0．16×0．8×0．8×0，9=0．092)。用式 (2)对 TAN产生率 溶性有害物和增氧技术。本文讨论了工厂化养殖系统设计 的计算结果与实际相 比有些偏大 ]。 中氨氮、硝酸盐、溶解氧收支的理论和方法，并用实例给 R 可 以用下列等式表达 ： 出了设计计算方法和步骤。 RTSN=Qf×CTSN×E (3) 2 设计方法 式中： 2．1 系统氨氮的收支 Qf=通过生物滤器的水流量 ；(m3／h) 养殖水中非离子氨 (NH3)浓度是水中pH和总氨氮浓 E=生物滤器的去除效率；(％) 度 (TAN=Nl{3+ 一N)的函数，在非稳态条件下，循 生物滤器的过滤效率是由生物滤器去除TAN的效率决 环系统中TAN的物质平衡式如下…： 定的。由于用数学表达式来计算过滤效率非常复杂[1]，一 dCT，dt×V=Q×Cin—Q×Cout+PTAN—RTAN (1) 般认可的观点是过滤效率是许多运行变量的函数，这些包 式中：c =系统中总氨氮质量浓度 (n1g，L) 括 ：入水 TAN的浓度 ，水力负载率、温度、过滤面积、过 dt=时间间隔 (h) 滤介质、生物滤器运行形式 (RBC、流化床、上流式砂 O=系统流量 (I玎，『h) 滤)。在生产中，要求系统TAN的浓度是相对恒定并且低 Cin=注入水中TAN质量浓度 (nlg，L) 于规定值 J。 Cout=排 出废水中TAN质量浓度 (nlg，L) 综合上述讨论，结合式 (1)和式 (3)，可计算出维持 V=系统体积 (m3) 稳态条件的生物滤器流量 ： PT^N=系统TAN的产生率