封闭循环水养殖系统与流水式养殖系统水质的比较

封闭循环水养殖系统与流水式养殖系统水质的比较

摘要

封闭循环水养殖系统因其节约土地、水和能源，环保、高产和产品安全可控等特点，成为当前和未来推动水产养殖可持续发展主要养殖模式之一。我国北方水产养殖业逐渐兴起的封闭循环水工厂化养殖已逐渐取代原有的流水集约化养殖，尤其是在高价值鲆鲽鱼类养殖生产中。本论文集中研究了在进水水质相同、养殖对象一致、养殖密度类似的情况下，封闭循环水养殖系统和流水式开放养殖系统的水质，主要是温度、氨氮、COD、pH、TSS等水质指标的差异及变化情况。同时，结合之前所做关于生物滤器挂膜成熟水质指标变化，主要是氨氮的变化情况，探讨了封闭循环水养殖系统的挂膜成熟过程。

关键词：封闭循环水养殖系统流水式养殖系统水质比较

The Water Quality Comparsion between RAS (Recirculation Aquaculture Systems) and Flowing-systems

Abstract

RAS ( Recirculation Aquaculture Systems) becomes the main sustained form in aquaculture because of saving land, seawater, resource, reducing pollution, high-production, good quality of goods these days and in future. RAS has been instead of flow-though systems in north of China, especially in flatfish culture. This paper focus on the change and differences of water quality , especially TAN, TSS, temperature, salinity, pH, and so on, in RAS and flow-through systems. As well, the water quality of RAS is monitoring during bacteria growing up in the biofilter to judge the stability of systems.

Keywords:RAS Flowing-Systems Water-Quality

目录

1.前言 (1)

2.材料与方法 (4)

2.1实验材料 (4)

2.1.1实验对象 (4)

2.1.2实验试剂 (5)

2.1.2.1氨氮测定所用试剂 (5)

2.1.2.2COD测定所用试剂 (5)

2.1.2.3pH测定所用试剂 (5)

2.1.3实验系统 (6)

2.1.3.1封闭循环水系统 (6)

2.1.3.2流水开放式养殖 (9)

2.1.4实验仪器 (10)

2.2实验方法 (11)

2.2.1养殖水温度的测定 (11)

2.2.2养殖水中氨氮含量的测定 (11)

2.2.3养殖水中COD含量的测定 (14)

2.2.4养殖水pH的测定 (15)

2.2.5养殖水TSS的测定 (16)

3.实验结果 (17)

3.1挂膜期间水质 (17)

3.1.1 试验条件下自然挂膜氨氮去除变化情况 (17)

3.1.2试验封闭循环水系统挂膜 (18)

3.2水质指标 (19)

3.2.1养殖水温度的测定 (19)

3.2.2养殖水中氨氮含量的测定 (20)

3.2.3养殖水中COD含量的测定 (22)

3.2.4养殖水pH的测定 (23)

3.2.4养殖水TSS的测定 (24)

4.实验结果比较 (24)

5.总结 (25)

参考文献 (27)

致谢! (27)

1.前言

我国是海洋水产大国，2006年我国的海水养殖产品总量达1436万吨，约占世界海水养殖产品总量的60%以上，为我国13亿人口的食品安全做出了贡献。但我国不是海洋水产强国，这主要表现在海水养殖业普遍存在的设施陈旧、简陋、生产工艺不成熟、生产率低、生产稳定性差、养殖过程病害频发、养殖生产环境污染严重、养殖产品品质下降等方面。

发展新的养殖技术和养殖模式，使水产养殖过程更为“环境友好”已成为海水养殖业亟待解决的关键问题。工厂化养殖被普遍认为是解决环境污染、提高产品质量的有效途径。养殖企业也希望通过发展工厂化养殖，能够实现可持续发展，特别是能适应全球开放市场的需求和进一步降低生产成本。我国现有的海水工厂化养殖，基本是采用开放式流水生产，处于工厂化养殖初级阶段。其特点是用水量过大，对水质的前处理简单，产量难以提高，绝大多数养殖单位不设后处理，养殖废水直接排放入海，造成海区污染并危及企业自身的持久生存。为此，从保护环境和持续利用资源的全局出发，走封闭式循环水工厂化养殖之路，改变目前的生产现状，彻底改善养殖生产与环境保护之间不协调的关系，才是最佳的出路。

封闭循环水养殖（Recircling aquaculture system，RAS）通过综合集成现代生物学、建筑学、化学、电子学和工程学等领域的技术[3]机械过滤、生物过滤去除养殖水体中的残饵、粪便以及NH3-N、NO2-N等有害物质，再经消毒增氧、去除CO2、调温后输回养殖池实现养殖用水的循环利用，这样可大大节约水资源，使养殖水体持续保持高溶氧状态和稳定的水质环境，显著提高单位水体生产力。

在封闭循环水养殖系统中，需要控制总氨氮（TAN）、悬浮物、溶解性有机物以及二氧化碳（CO2）等代谢物的积累，循环水养殖所需要的水处理单元取决于水循环利用率、经济性和养殖对象的水质要求，典型的循环水养殖系统的处理单元（如图1所示）包含悬浮颗粒物去除（机械过滤）、气体控制（氧气供应, CO2去除）和生物处理（生物过滤的氨硝化反应和消毒）等。