曝气推流装置的设计及运行对循环水养殖系统的影响

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1、硕士学位论文曝气推流装置的设计及运行对循环水养殖系统的影响作者姓名胡佳纯学科专业水利工程指导教师程香菊教授所在学院土木与交通学院论文提交日期2018年4月Designanaerationplug-flowdeviceandtheeffectsofitsoperationonin-pondracewaysystemADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate：HuJiachunSupervisor：Prof.ChengXiangjuSouthChinaU

2、niversityofTechnologyGuangzhou,China摘要随着我国经济的快速发展，水产养殖在提高养殖产量的同时，也伴随着一系列环境问题。如：（1）水资源浪费问题愈发严重；（2）未经处理的养殖废水大量排放；（3）残余的饲料以及累积的排泄物造成水体污染。鉴于此，本文在室内自行设计了一种生态功能分区划分独立、提高产量同时净化水质的循环流水养殖系统模式，并设计了一种曝气推流装置作为其循环水养殖系统的唯一动力之源，它既能曝气增氧、又能推动水体，使系统内部水流呈流动状态。然而，在对该装置进行实际推广之前

3、，还有一些细节问题待研究，如：（1）曝气推流装置所引起的水体流速大小如何？流速的分布情况如何？（2）曝气推流装置的推流能力和效果如何？（3）曝气推流装置能提供多少溶解氧给水体？其溶解氧浓度在养殖水槽中的分布情况如何？（4）曝气流量对饲料系数和鱼肉品质的影响如何？（5）曝气流量对养殖系统水质的影响程度如何？针对这些细节问题，本文以罗非鱼为养殖对象，在自行设计的循环水养殖系统模型内开展一系列试验研究。在进行大量的预试验之后，确定正式试验时长为56天，测定不同曝气流量下系统中水体的流速分布、水质指标、罗非鱼生长指标

4、和生化指标等参数，分析这些指标随曝气流量和喂养时间等的变化规律，得到如下结论：（1）在曝气推流装置运行过程中，养殖水槽内水体的垂向流速分布规律与典型的明渠流动不同。随曝气流量的增加，垂向流速分层现象更明显，漩涡的长轴和短轴也在增加，滞留时间逐渐减小。（2）罗非鱼的生长指标、摄食率和饲料系数随曝气流量的增加先增大后减小，曝气流量Qa为30L/min罗非鱼的生长和摄食指标参数最佳。（3）谷草转氨酶、谷丙转氨酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶、总蛋白和白蛋白的活性随曝气流量的增加而增大。当水体有害物质增加，甘油三酯浓度下降

5、，总胆固醇浓度上升。曝气流量对葡萄糖浓度的影响不大。（4）无鱼试验中，溶解氧浓度与曝气流量之间无相关关系，沿水平和垂直方向混合均匀。养鱼试验中，无曝气流量的溶解氧含量随喂养时间的增加而不断减少。一定的曝气流量产生的溶解氧能够满足鱼类直接耗氧以及氨的硝化耗氧。I（5）曝气流量和pH之间为正线性相关性，与水温、电导率和氧化还原电位之间无相关关系。溶解氧、硝酸盐的含量随喂养时间的增加而减小，每日减小的幅度随曝气流量的增加而减小。氨氮、溶解性反应磷和硫酸盐的含量随喂养时间的增加而增加。不曝气增氧时氨氮的增加幅度最大，

6、亚硝酸盐的减小幅度最大。本文结合生态水力学、水环境学和水产养殖学等理论，研究不同曝气流量对循环养殖水体流场、水质和鱼生理学指标的影响，其研究结果对池塘内循环水养殖技术在全国范围内推广提供了科学参考和借鉴意义。关键词：曝气推流装置；池塘循环水养殖系统；罗非鱼；曝气流量；流速；水质；生化指标IIAbstractWiththerapiddevelopmentofChina'seconomy,aquaculturehasalsobroughtaseriesofenvironmentproblemswhileaquac

7、ultureproductionisincreasing.Forexample:(1)Theissueofwaterresourceswasteisgettingworse;(2)Alargeamountofaquaculturewastewaterisdischargedwithouttreatments;(3)Theresidualfeedandaccumulatedexcrementaredischargedrandomly,whichleadstoseriouscontaminationofwater

8、.Inviewofthese,wedesignedtheindoorin-pondracewaysystem(IPRS)inthelaboratory,wheretheecologicalfunctionzoneswillkeepindependent,thenthefishproductionwillbeimprovedandwaterqualitywillbemorepurified.Atthe