鲟鱼循环水养殖系统设计与运行研究

1、鲟鱼循环水养殖系统设计与运行研究汇报提纲p研究背景p系统设计p系统运行情况p系统电耗分析研究背景系统建设成本高系统运行成本高 建立优化的设备系统 完善的养殖工艺和管理操作规程 工厂化高密度养殖条件下名优品种关键养殖技术研究 进一步挖掘水处理环节的降耗节能潜力 开发经济、节能、高效的水处理设备设计思路 针对鲟鱼的养殖特性，对水质要求高，在系统设计上强化物理过滤，并设置高性能生物过滤，此外还引入臭氧高级氧化技术，从节能、高效方面考虑水处理系统由重力滤装置、内循环流化床、臭氧反应器等组成。 在系统运行管理方面，从经济角度考虑，运用物质平衡相关原理，精准设计确立水处理系统关键参数，在不同养殖阶段，不同

2、系统负荷条件下采用不同循环量进行处理，降低运行能耗，提高经济效益。系统布局养殖对象：俄罗斯鲟 系统占地面积：60m2 养殖水体：20m3设计参数系统设计主要基于几个关键水质指标，包括：氨氮（TAN）、溶解氧（DO）和悬浮颗粒物（TSS）项目内容设计参数20m3有效养殖水体设计养殖密度日投喂量40kg/m36kg/d日氨氮产生量：230.4gP =BM1000r PCaTANTANfeed日悬浮颗粒物产生量：1.8kgRTSS=BMrfeedaTSS水处理设备内循环流化床反应器1.气液混合区2.升流区3.气液分离区4.降流区设 内筒直径为500mm 导流筒直径与反应器直径比（Dr/D）为0.5

3、底部间隙H 为（D-Dr）/2mm1 导流筒上端距液面距离H 为100mm2水处理设备内循环流化床反应器p 循环量计算Q =V/HRTbiofilmTANQTAN=12.9m3/hV=R /R/PRbiofilmTAN biofilmP =BM1000r PCaTANTANfeedQV基于氨氮的系统循环量计算值，m3/h；生物滤器体积，m3TANbiofilmR滤器氨氮去除负荷，设计取250g/m3d滤料填充率，设计取15%，系统总氨氮去除量，g/d，按70% PTAN计系统总氨氮产生量，g/dbiofilmPRRTANPTANBMr系统养殖生物量，kg日投饲率，%feedPC饲料中粗蛋白含量

4、，%，按40%计aTAN 氨氮转换系数，取0.096水处理设备一体化臭氧接触反应器UV灯臭氧催化区臭氧接触反应区臭氧混合区臭氧本装置集静态混合器、新颖鼓泡塔、射管于一体的一体化臭氧接触反应器臭氧混合区、臭氧催化区、臭氧接触可有效氧化有机物、消毒灭菌、去除并大幅增加溶解氧。水处理设备一体化臭氧接触反应器p 设计参数臭氧日投加量R =BMr a =620=120 g/dO3feedO3a 臭氧投加系数，一般每1kg饲料投加15-25gO ，取20O33以氨氮计算循环量Q =（ P R ）/24/(C E)=（230.4-161.28）/24/（3.510%）=8.3m3/hTANTANTANTAN

5、C 系统中总氨氮控制浓度，mg/L，取3.5mg/LTANE 臭氧接触反应器处理氨氮的效率，取10%p 一体化臭氧接触反应器性能参数项目内容臭氧投加量循环量性能参数120g/d8.5m3/h紫外辐射量反应器体积82.35mW s/cm21.40m3关键水处理设备重力滤装置斜管安装要求：1. 斜管安装的水平倾角为602. 斜管填料的孔径为50mm，高度为1m3. 斜管沉淀装置内部整体流速约为0.8mm/s左右4. 斜管填料的表面负荷为5.56 m /m h32关键水处理设备重力滤装置u 基于悬浮颗粒物（TSS）的循环量计算QTSS=RTSS1 000/(TSSout(1ETSS)QTSS=18.

6、75m3/hRTSS=BMrfeedaTSS/24Q基于悬浮颗粒物的系统循环量计算值，m3/hTSSTSS 养殖池出水中的TSS 浓度，mg/L，取10mg/LoutER物理过滤环节对于悬浮颗粒物的去除效率，%，取60%为单位时间内的系统产生的TSS 总质量，kg/hTSSTSSaTSS 为TSS 转化系数，取0.30u 重力滤装置填料体积计算V =A H=Q /qfilterfilterTSSV =2.3m3filterV斜管填料的体积，m3filterq填料的表面负荷，m3/m2h，取5.56 m3/m2hQTSS 系统循环量，m3/h，取13.0m3/h系统运行情况养殖管理投饲管理： 日

7、投喂率约1%，具体为试验前期（2.29-4.1）投喂量为4kg/d，试验中间（4.2-5.2）投喂量为5kg/d，试验后期（5.3-6.3）投喂量为6kg/d。 投喂频率为3次/d，具体为上午8点、下午3点及晚上8点系统管理： 前期系统的总循环量设置为14.5m3/h 中期系统的总循环量设置为18.0m3/h 后期系统的总循环量设置为21.5m3/h鲟鱼生长情况数量（尾）日期均重（kg/尾）2# 3#养殖密度（kg/m3）1# 2# 3# 4#1#4#1# 2# 3# 4#2.29 128 206 148 108 0.773 0.493 0.682 0.940 20.2 20.7 20.6 2

8、0.74.2 126 200 145 106 0.963 0.606 0.827 1.075 24.8 24.7 24.5 23.35.3 125 195 144 105 1.275 0.745 1.000 1.290 32.5 29.6 29.4 27.66.3 123 192 142 102 1.544 1.035 1.428 1.966 38.8 40.6 44.4 40.9在养殖初始时投放鲟鱼590尾，结束时有559尾，其中用于试验解剖检测16尾，死亡24尾，试验期间总存活率为95.9%，饲料系数为1.17。系统水质情况养殖期间养殖池水温、溶解氧、pH的变化情况在试验期间养殖池的水温维

9、持在18.3-22.1之间，溶解氧平均为5.821.17mg/L，pH平均为6.900.73系统水质情况养殖期间养殖池氨氮和亚硝酸盐氮的变化情况试验后期，养殖池氨氮浓度平均为0.800.21mg/L，亚硝酸盐氮浓度平均为0.380.12mg/L。关键水处理设备处理效果重力滤装置对悬浮物去除效果在试验期间养殖池中悬浮物TSS浓度大部分低于10mg/L，比较适宜鲟鱼生长。关键水处理设备处理效果内循环流化床反应器对氨氮去除效果水流最高VTRg/(m3d)不同HRT 进水TAN 出水TAN去除率VTR量阶段minmg/Lmg/L%g/(m3d)m3/h前期 4.5中期 5.5后期 6.52823193

10、.261.11 2.771.04 15.631.90a 176.6735.19a 271.602.390.17 1.830.22 23.432.75b 249.7025.64b 292.001.810.46 1.280.50 27.783.10b 273.4022.71b 325.40关键水处理设备处理效果一体化臭氧接触反应器对水质净化效果亚硝酸盐氮去COD去除率水色去除率氨氮去除率阶段 臭氧投加量除率%前期中期后期80g/d100g/d120g/d9.213.21a15.178.47a24.5411.87b17.196.72a18.525.16a20.904.22a6.455.67a10.1

11、94.45a14.832.65b3.804.38a20.1711.16b46.9414.46c系统电耗分析系统电耗分析名称统计值备注养殖时间初始鱼载量最终鱼产量天96403kg841kg含解剖与死亡的鱼，重49kg系 统 水泵装 机功率1.1kw/台，额定流量25m3/h。前期循环量为14.5m3/h，按58%额定功率计，运行34d；中期循环量为18m3/h，按72%额定功率计，运行31d；后期循环量为21.5m3/h，按86%额定功率计，运行30d。1790kwh一 体 化 臭 氧接触反应器罗茨风机0.35kw/台，前期按30%功率运行，运行34d；中期按60%功率运行，运行31d；后期按90%功率运行，运行30d。2.2kw/台，供整个车间使用，车间养殖总水体约400m3，本系统养殖水体约20m3，占车间总水体的5%，因此本系统风机能耗按0.11kw/台计469kwh253kwh空调调温耗电20 kw/台，供