摘要：为把流化床生物滤器应用于循环水养殖系统,探讨其较佳的设计与运行参数,研制了一种涡旋式流化床生物滤器,并对其水力特性进行了试验研究。试验装置使用石英砂作为填料,设计了0.18～0.25、>0.25～0.425和>0.425～0.6mm3组不同粒径范围的石英砂和40、50、60、70、80和90cm6组不同初始砂床高度的双因素试验,探讨了石英砂粒径和初始床层高度对砂床流化性能的影响。结果表明:3组不同粒径范围石英砂的临界流化速度分别为(0.061±0.0088)、(0.25±0.011)、(0.48±0.014)cm/s。砂床要保持良好的流化状态,初始砂床高度与床层直径的比值(高径比)需分别大于1.43,1.78和2.14,且高径比与石英砂粒径大小成正比;在相同的膨胀率下,当初始砂床高度增加时,表面流速基本保持不变。床层压降测量显示,3组不同粒径范围石英砂单位床高的压降值分别为(7530.66±215.98)、(6925.66±364.58)和(6790.08±277.95)Pa/m,使用0.18～0.25mm石英砂测得的压降试验值与理论值较为接近,误差在2%～3%。基于Ergun方程,采用回归拟合方法得出涡旋式流化砂床临界流化速度的数学模型,可为流化床的设计和应用提供技术依据。

摘要：为进一步研究循环水养殖系统在高密度养殖生产过程中的水质变化情况、鱼类生长情况及应用推广价值,该文构建了一套超高密度全封闭循环水养殖系统,设计3条水处理环路,集成了鱼池双排水、竖流沉淀、转鼓式微滤机、移动床生物过滤、多腔喷淋式纯氧混合装置、二氧化碳脱气等高效水处理技术和装备。提出一种基于投饲量的循环水养殖系统设计计算方法,重点考虑氨氮、溶解氧和总悬浮颗粒物3个水质指标。使用该系统养殖吉富罗非鱼6个月,试验研究结果显示:鱼类生长情况良好,最高养殖密度104.2kg/m3。饵料系数1.4,成活率92.2%。水质检测结果显示:氨氮浓度维持在平均(1.09±0.55)mg/L;溶解氧维持在4～9mg/L范围内;pH值6.45～7.41。经济性分析研究结果表明,系统养殖运行成本约为25元/kg,略高于市场价格。但是,从环境成本考虑,系统的节水效果显著,日耗水仅为0.3～0.5m3。通过适当的精简并挑选合适的养殖品种,完全可以实现规模化的生产。

摘要：为了高效去除循环水养殖系统中的固体悬浮颗粒物,研发了多向流重力沉淀装置,并对其水力特性及相关结构参数进行试验研究。该文以固体悬浮颗粒物去除率为试验指标,设计了5~40 min的水力停留时间(hydraulic retention time,HRT)及斜管填料规格参数的双因素试验。结果显示,随着HRT增加,多向流重力沉淀装置的固体悬浮颗粒物去除率呈显著上升的阶段性变化特征,但以HRT为20 min时沉淀装置的综合处理效果最优,最高平均去除率可达(58.57%±10.12%),其中粒径小于20μm的微颗粒去除率为19.5%,粒径大于60μm的微颗粒去除率高达90.3%;较小的斜管直径可显著提高多向流重力沉淀装置的固体悬浮颗粒物去除率,而斜管高度对去除率无显著影响。多向流重力沉淀装置用于去除循环水养殖系统中的固体悬浮颗粒物,是一种行之有效的方法。

摘要：针对大视场水下环境鱼类行为视觉观测系统较难准确标定的问题,该文以双目立体测量系统为例,提出一种基于全视域GA-SVR(genetic algorithm-support vector regression)模型的鱼类行为三维观测系统标定方法。该方法选用具有圆点靶标的方形标定板为标定工具,通过设计具备前后左右移动能力的简易滑动轨道,实现了标定板的全视域空间定位。然后利用HALCON算子获取标定板靶点二维坐标,联立标定板空间位置,构建训练样本集。选取SVR模型对样本集进行训练,对比不同的寻优算法对支持向量回归模型的参数组合寻优结果,选用最优参数分别建立X,Y,Z轴标定模型。试验结果表明,利用遗传算法进行参数寻优构建的标定模型,其X、Y、Z轴测量均方误差分别为0.959、0.893和4.381 mm,互相关系数分别为0.999 988,0.999 998和0.998 356,优于差分进化算法和粒子群算法参数寻优的标定结果。与传统标定方法比较,该方法单点测量均方误差为1.861 mm,距离测量均方误差为0.706 mm,均低于空气中标定方法(单点均方误差27.75 mm;距离均方误差10.188 mm)和水下测量标定方法(单点均方误差8.215 mm;距离均方误差2.832 mm)的标定结果,有效的提高了鱼类行为视觉观测系统的定位精度。该研究可为鱼类行为量化方法研究和优化提供理论支持和技术参考。

摘要：为建立一种高效、低成本的高位池循环水养殖系统构建技术,采用物质平衡相关原理,结合水净化设施构建技术,精准设计确立水处理系统物理过滤设施体积、生物过滤设施体积、循环量及供氧量等关键参数,并优化系统结构,建立融斜管沉淀设施、流化床生物过滤设施、增氧于一体的设施型高位池循环水养殖系统。应用该系统开展凡纳滨对虾运行试验,结果表明:p H值7.43~8.03,溶解氧5.32~7.82 mg/L,氨氮值0.06~0.54 mg/L,水质调控良好;系统养殖负荷2.26 kg/m3,饲料系数1.17,成活率81.3%,取得高效养殖生长结果;单茬利润3.34万元,亩均年利润2.67万元(按1年3茬计),获得良好经济效益。该研究系统主要参数设定值(预期值)与实测值吻合较好,可为高位池养殖模式可持续发展提供借鉴。

摘要：针对水产养殖污水净化对内循环流化床反应器的相关要求及流化状态下反应器结构、操作参数与相流体力学行为的密切关系，该文利用构建的描述不同结构、操作参数反应器气液两相流动的计算流体力学数学模型，分析了不同结构、操作参数下反应器液体流场、液体循环流量、气含率的变化规律，得到了对于内径200 mm、底部采用均孔布气盘的反应器，在表观气速为0.5～2.5 cm/s时，导流筒与反应器的内径比0.5，导流筒高度与反应器内径比6，导流筒下端到反应器底部距离50 mm，导流筒上端到液面距离100 mm为最优值；针对液体循环流量，使用相关数学模型求解理论值并与试验值进行比对，通过偏差分析探究了数学模型应用的局限性；使用MATLAB最小二乘法拟合了反应器在最优结构参数下表观气速与液体循环流量、气含率的关系，验证了拟合公式的精确性。该研究为内循环流化床反应器在水产养殖污水处理中的设计应用提供理论和技术参考。

摘要：以发达国家成功运行的养殖系统为出发点,按照不同养殖鱼类的生活习性、水体流态以及水处理工艺特性的不同,将其归类为4种典型鱼类的循环水养殖系统工艺(常规游泳性鱼类、鲆鲽类、鲑鳟类、鳗鲡等),分析探讨每种工艺的设计理念、设计思路等,总结工艺流程设计技术特征,展望未来发展趋势,提出循环水养殖工艺流程设计较为特殊的3种模式,从而为封闭循环水养殖系统设计提供技术参考。

摘要：为了降低去脏过程中鱼肉损伤,提高内脏去除率,优化去脏机剖切及去脏机构的技术参数,利用自制的小杂鱼去脏试验平台,以深水红娘鱼为试验对象,应用二次回归通用旋转组合试验设计,研究传送带线速度、剖切刀转速和去脏轮转速与小杂鱼去脏后可接受性评分之间的关系,建立去脏后可接受性评分同剖切及去脏机构技术参数间的数学模型。结果表明;采用无齿圆盘刀剖切深水红娘鱼效果最佳,剖面光滑而平整,去脏后鱼体可接受性评分值较高;相同转速条件下,刀盘逆向剖切其去脏效果优于顺向剖切;各因素对深水红娘鱼去脏后的可接受性评分影响依次为去脏轮转速>传送带线速度>剖切刀转速。通过对拟合方程求极值,得出适合深水红娘鱼去脏最佳的参数组合是:传送带线速度1.39 m/s、剖切刀转速1280.0 r/min、去脏轮转速95.0 r/min。在此条件下达到可接受性评分的预测最大值9.98,同时满足去脏加工的工艺要求。

摘要：介绍了我国第一艘自主研发设计的电力推进拖网渔船控制系统的设计与组成。通过采用电力推进控制系统、电站功率管理系统、机舱监测报警系统以及网络通信技术,将变频控制技术、数字化和自动化控制技术等船舶前沿科技应用于实船,构建综合控制系统,使渔船柴油机组在各种工况下始终运行于高负荷率工作区,达到渔船节能环保,提高渔船推进系统的操纵性、机动性、可靠性、推进效率和供电系统自动化管理水平的目的。目前该船已经实船建造并应用于渔业生产,其控制系统可靠、稳定,各项技术指标均满足设计要求。

摘要：随着水产养殖业逐渐向高密度、集约化方向的发展,为实现氧气(O_2)高效溶解、二氧化碳(CO_2)调控、流态改善等目的,急需研制新型高效曝气装置,开发高效节能的曝气技术。基于气水两相溶解的双膜理论和文丘里原理,设计开发了一种管式曝气装置,经初步试验获得了影响增氧性能的关键技术参数,并以此为基础对曝气装置进行优化设计,研究新型节能增氧技术。试验结果表明,管式曝气装置中影响曝气效果的因素有水面高程(Hw)、缩径(D_1/D_2)、旋混结构、进气口大小、进气量等。水面高程、缩径、进气口越大,进气量越充足,曝气装置的增氧效果越高;而额外增加延长结构和旋混结构后,曝气装置水头损失增大、进气量下降,从而导致增氧效果显著下降。该装置利用额外水流动力实现增氧,是一种高效、节能、经济的新型曝气装置,可为水产养殖提供一种新的增氧方法。