增养殖水环境工程学讲义(3)

2020-05-01 13:17

无压砂滤池的滤层组成:直径0.3~0.4mm的石英砂50~80cm,起到主要的过滤作用。 直径3mm的粗砂10cm;直径0.5cm的鹅卵石20cm;直径1.5cm的鹅卵石20cm 直径3~5cm的鹅卵石15~20cm 2、压力过滤池

特点:用钢筋混凝土烧制成圆柱形密闭容器。内部砂滤层与无压砂滤池相同。

有反冲洗装备:打开反冲洗管,考水流的冲击力能把砂子冲起,从溢水管流出污染物,砂层靠重力作用自然恢复。净水能力高,400m3/h。反冲水流流量大,压力高,投资大。压力过滤器-牟平泰华 3、重力无阀过滤池: 优点:运行自动化,使用管理方便。

重力无阀砂滤池-蓬莱京鲁

四、泡沫分离法

泡沫分离法,也称浮选法或气浮法,是利用气泡表面能吸附多种溶质的原理进行分离和浓缩的方法。只要把液体表面形成的气泡收集清除,就可以除去水中的溶质。容器为圆柱形

作用:除去可溶性溶质、除去小颗粒状物质、除去有机酸,提高ph。

泡沫分离器的工作原理,是利用高速水流的强化涡流作用,使气、水充分混合,并在水中产生大量的细小气泡,由于气泡表面张力的作用,使水中的重金属、蛋白质、纤维、残饵及粪便的细小颗粒和粘液等有机质吸附于气泡表面,泡沫分离器再利用气、水比重之差,将带有污物的气泡浮选分离,从而达到净化水质的目的。

五、提水机械——水泵

?水泵型号的含义:IS65-50-160,IS是符合国际标准的单级离心泵,65是吸入口直径(mm),50是泵的出水口直径(mm),160是叶轮最大直径(mm)

?1、水泵设计流量的计算

?若为均匀供水:某育苗场平均日用水量为2000米3 ,8小时连续提水,则每小时提水量为2000/8=250米3/小时。

?若非均匀供水:某育苗场平均日用水量为2000米3 ,24小时供水,则每小时提水量为2000/24*3=250米3 /小时(变化系数一般为1.5-3)

图1 D型多级离心水泵1、柱销弹性轴器部件5、吸入段 9、导叶13、平衡套(环) 2、轴 6、密封环10、导叶套14、平衡盘3、滚动轴承7、中段11、拉紧螺栓15、填料函体4、填料压盖8、叶轮12、吐出段16、轴承

2、水泵吸水高度的确定: 水泵铭牌上的吸上高度>实际吸水高度 实际吸水高度=(水泵轴的标高-最低水位标高)+吸水管水头损失)

某育苗场水泵提水流量为60米3 /小时,水泵的允许吸上高度6.5米,吸水管局部水头损失为0.6米水柱,吸水管沿程水头损失为0.1米水柱,最低海水水位-4.1米,水泵轴安装标高0.4米,试复核选用此水泵是否合适。

3、水泵总扬程的确定

水泵总扬程=吸水几何高度+输水几何高度+吸水管和输水管的总水头损失+富裕水头。

某育苗场水泵提水流量为60米3 /小时,总扬程18米,已知输水管沿程和局部水头损失为5.1米,吸水管沿程和局部水头损失为0.7米。最低海水水位高-4.1米,水泵轴标高为0.4米,沉淀池最高水面标高5.1米,富裕水头取2米,是复核总扬程是否合适。

第五节海水育苗场的充气增氧系统

1、充气增氧的作用:提供氧气、活化水体、改善水质、平衡温度。 2、充气机的选用: 罗茨风机

?优点:空气不带油污,风量大,风压低。

?缺点:装配不严,叶轮易磨损而效率下降,风量突然减少电机易过载,因此集气罐上须安装安全阀,噪声大,须装消声器。

3、罗茨鼓风机的工作原理 4、充气增氧管路系统

进气口设空气过滤器(净化空气):筛绢、活性炭。 吸气和出气管安装消声器。 集气罐制成直径不大于40cm的金属圆柱状容器。 管路用聚氯乙稀管或钢管。 池内充气方法有两种:散气石和散气管。

散气石:1.5~3个/m2 散气管:在充气管道上钻直径0.8mm左右的小孔 电磁式空气压缩机:额定电源:220V/50HZ 额定功率:185W 最大压力:0.042kPa 最大排气量:150L/min 重量:4.8kg 外形尺寸:278×136×171mm

第六节 海水育苗场的增热系统

1、育苗水体的加热方式: 加热棒:小水体;地热、发电厂余热;锅炉:通蒸汽、加热海水 2、 锅炉容量的计算: Q总=Q1+Q2+Q3+Q4

Q总-锅炉每日的总共热量(千焦耳) Q1-每日最大换水量升温的热量(千焦耳) Q2-每日全部育苗水体散发的热量(千焦耳) Q3-每日的采暖量(千焦耳) Q4-每日输蒸汽管道损失的热量(千焦耳)

例题:山东某扇贝育苗场,总育苗水体为1000m3,每日最大换水率为60%,据经验,一昼夜池水散发的热量能使池水下降2℃,育早茬海湾扇贝苗自然海水温度为6 ℃,育苗要求水温22 ℃,设每天育苗室饵料室采暖热量是总换水热量的40%计,输气管道损失热量不计,求所需锅炉的热量。解: Q总=Q1+Q2+Q3+Q4 Q1=1000×60%×(22-6)×4190=40224000(kJ)

Q2=1000×2×4190=8380000(kJ) Q3=Q1×40%=40224000×0.4=16089600( kJ ) Q总=40224000+8380000+16089600=64693600( kJ ) 重点回顾 第四章 海水育苗场的设计与施工

海水育苗场的总体布置原则 育苗室的有效建筑系数 育苗室的形式与结构

育苗池的建造要求 五层防水抹面 管道阻力损失的计算(计算题)

重点回顾

管道的施工 管道的热补偿种类 硬聚氯乙烯管道施工中应注意的问题 硬聚氯乙稀管道的连接方式 海水育苗场的给排水系统(重要) 充气增氧管路系统 锅炉容量的计算(计算题) 第五章 人工繁殖设施 第一节 淡水鱼类催产池的设计 催产池(Spawning induction pond):给亲鱼提供类似自然界的生态条件和收集鱼卵的场所。

圆形催产池的特点:1、直径6~10m,池深1.5~1.8m,池壁厚24~37cm,池底呈锅底状,中心比池壁四周深10~20cm。

2、集卵:a人工运输;b催产池中央设出卵口孔,上面加拦鱼网栅,设两条管道,一条排污用,一条直通孵化环道。 3、进水系统:两条进水管道,冲水角度是管中心线与池壁切线成35~40度角,上冲水口距池顶约1/3池深,下冲水口距池底约20cm。

第二节 孵化环道(hatching channel) 一、单环圆形孵化环道的特点

?1、环道深1.0m,水深0.75~0.85cm,环宽0.8~1.0m。

?2、环底呈U型。环底向出苗孔倾斜,环底最高点比出苗孔高5cm,一环设一个出苗孔。 ?3、滤水纱窗:设在中墩上(多环道时,设在环道内侧),分直立式和倾斜式(1:0.3),倾斜式有利于扩大有效

过滤面积,减少筛绢上的黏附物。

?4、断面的水流流速:调节流速的原则是以把卵、苗冲起为度,不易过大。 ?5、进水管:环道底部每隔1.5m安置一个喷嘴(长12cm,宽10cm,厚0.4cm),喷嘴距底面10cm。

6、排水管:污水由中墩上的过滤纱窗过滤后经排水管排出

滤水纱窗的设计要求

1、50~70目的筛绢。 2、当环道通过最大流量时,通过纱窗有效过滤面积的流速不超过0.2m/s。 3、有效滤水面积为环道径向断面面积的1.5倍以上,也可按照0.06m2/m3水体计算。

4、滤水纱窗的清洗方法:a人工刷洗,根据粘附物的多少,定期刷洗;b设置反冲洗装置,在滤水纱窗内侧装喷水多孔管。

二、圆形孵化环道的缺点

因该环道为圆形,水流呈螺旋型环流,在螺旋型环流的作用下,池底内壁易出现死角,刚出膜的幼鱼,自游能力差,易沉淀在内壁下层而缺氧致死,影响孵化率。

由于离心力的作用,使卵球靠环道外侧密,内侧稀,垂直分布也不均匀。内侧的滤水纱窗易贴卵。

三、长圆形孵化环道

长圆形孵化环道由两个半圆夹一个长等于两端半圆直径的矩形构成,排水管和滤水纱窗设在环道内壁的直线段上。

优点:水在环道内作直流和环流交替运动,使卵粒不断改变运动水层,环内死角消失,卵粒垂直和水平分布均匀。过滤纱窗设在直流段的中墩上,有效过滤面积增大,克服了排水过程中贴卵的问题。

四、孵化槽的特点

?长方形:长3m,宽1.5m,深1.2m

?间设两排5个喷嘴,排水管和纱窗设在后端两侧上层,底层设出苗孔,连接集苗池。

?水由喷水嘴喷出,由下向上流动,再向后折回,使水流在池内不停的循环。卵子和卵膜在返回时,由于水流作用又进行翻滚,进入循环。

孵化槽的优点: 孵化率高,经实验,孵化槽的孵化率在95%左右,比环道高20%以上。

节省劳动力,减少劳动强度,只要水位控制好,卵粒在脱膜1~2h内,需洗刷几次纱窗,之后则不必。 占地面积小。 结构简单,取材容易,造价低。 重点回顾 第五章 人工繁殖设施

催产池 圆形催产池的特点 单环圆形孵化环道的特点 滤水纱窗的设计要求 圆形孵化环道的缺点和长圆形孵化环道优点 孵化槽的特点和优点 第六章 海水养成场的设计

海水养成场是指在海水或半咸水较小水体范围内,把鱼、虾、贝、藻类从苗种养到商品规格的生产场地。

第一节 基塘系统综合模式

?基塘系统是陆(基)和水(塘)相互作用,是一种特殊的农业耕作形式。它具有较强的能量和物质循环过程,更有效的利用自然土地和水资源,从而较大的经济效益。

第二节 土质池塘养鱼场设计 一、设计的原则(了解)

?设计土质池塘养鱼场,根据投资情况,尽力设计的有利于生产管理,设施配套齐全。如场部、仓库、宿舍、化验室、变配电室、水泵房、苗种室、饵料室等。

?尽可能一池多用,发展混合养殖。

?尽可能设置潮差蓄水池净化海水,实现半封闭或封闭供水,减少病害发生。 ?采用新技术改良养殖水环境,比如增氧机、温室大棚。 二、鱼池的设计

鱼池的形状(施工、水流):长方形,长宽比2:1-3:1

鱼池的面积:成鱼池3000-6000米2,鱼苗池600-1800米2,鱼种池1200-3000米2,越冬池1200-2000米2 鱼池的水深:成鱼池2米,鱼苗池1-1.5米,鱼种池1.2-2米,越冬池2.5-4米

鱼池的边坡:边坡系数(m=ctgα)m=1-2 鱼池的底坡:1:200-1:500,池底设排水沟(主沟和支沟) 鱼池的方向:东西长南北短 鱼场的进排水要分开 第三节 对虾养殖场设计 一、对虾养殖池的种类 池塘养虾 潜堤拦网养虾 水泥池养虾

(一) 养虾场的设计

(一) 老式养虾场的特征 面积:5~10hm2(200m×500m),最大20hm2。 长宽比:4:1-8:1

池底设滩和沟:滩面平整,稍倾斜于沟,滩面与沟底的排水坡度为1:1000~1:2000,沟和滩面积比为1:3~1:4。 沟:中心沟:贯穿全池的主沟,宽8~10m,深0.3~0.5m。 环沟:围绕池四周,宽6~8m,深0.3~0.5m

设投饵台:沿池周围的浅水区,沿堤设置投饵台,定期清理。

进、排水闸:设进排水闸门,通过自然纳潮和水泵供水,水不经过处理。 (二)老式养虾场的改造措施

?

面积:改为1~2hm2。 设贮水池:将部分池塘改为贮水池,实行封闭式养殖。 设置增氧机增氧。 (三)新型养虾场的设计 面积小:0.5~1hm2(精养),1~2hm2(半精养)。 池塘形状:正方形、圆形。正方形易于管理。 设贮水池:贮水池和养虾池面积比为30:100。

设废水处理池:面积为养虾池面积的5~10%,通过沉淀、生物过滤等措施。 设置搅水增氧机:使池内形成水流,起到搅水、增氧、排污的作用。 排水口一般设在池底中央,兼排污作用。

第四节 潜堤拦网养殖场的设计

?潜堤拦网养殖场是在潮间带修筑低于高潮位以下的潜堤养殖池。涨潮时海水通过堤顶进入,落潮时通过潜堤保水。

一、潜堤拦网鱼虾养殖场的设计

?1、场址:潜堤一般修建在中潮区。

?2、潜堤结构:土质堤浆砌石护坡;土质堤干插条石护坡;浆砌石堤。

?3、堤顶高程:以小潮期间有1~2天不进水为宜,按滩面高程、潮位情况、放养密度和换水量等决定。不能太高、也不能太低。

?4、拦网设计:拦网用木桩固定,下端用方木条压在潜堤顶预留的槽内。拦网材料是聚乙烯线,上端装配有上纲,下端有下纲。在拦网的横向和纵向装配力纲。

?5、水闸设计:水闸要设计成一次退潮时间能全部将池水排干。水闸的闸墩里要设三道闸槽,分别装拦网、闸门和收获网。

1、 潜堤拦网养鲍场的设计

1、场址选择:选在有外海海水流入的海区,具有一定海流,潮间带坡度较大,滩面较平整、海面开阔的海区。底质是岩礁区,不能是泥沙底质。

2、潜堤结构:围海潜堤(U型)和隔堤(矩形)。

3、潜堤高程:潜堤的蓄水深度>1.5m,过高不利于水交换,过低则水温高、光线强,对鲍鱼生长不利,潜堤高于大潮讯最低潮位线,在小潮汛高潮时,应有10~20cm水深。

4、养殖池面积与池内布置: 每池600~1500m2,小规模200~600m2。

池内布置:设主沟和环沟流水,沟深0.5m,宽2~3m,起到疏通流水和避暑作用。

池内投放石块、水泥板,修筑鲍鱼礁。 移植裙带菜、藻类等。 堤顶设置拦网:防逃,防敌害进入。 第五节 工厂化养鱼场的设计 一、工厂化养鱼场的类型 普通流水型 温流水型 循环过滤水型

二、工厂化养鱼的优点

?

养殖密度大:池塘养鱼1~3尾/m2,而工厂化养鱼可高达200~240kg/m3。 ? 缩短养殖周期:池塘养鱼2~3年,而工厂化养鱼4个月~1年。 ? 易于管理:池塘养鱼是劳动密集型,而工厂化养鱼是技术密集型养鱼。 三、工厂化鱼池设计

1、长方形鱼池: 长:宽=3:1~5:1。 常用于流水养鱼和温流水养鱼

鱼池布置成串联或并联。 施工简单,地面利用较好。

2、圆形鱼池: 直径5~10m,池壁厚24cm,水深1.5~2m。

池底成锅底状,内设排污口。 鱼和饵料分布均匀,效益高于长方形鱼池。

3、福斯特-卢卡斯鱼池: 长圆形 鱼池中部设两个隔墙,中央设排水口。

直线段中部上方设喷水口,使水流直流和环流交替进行。

四、工厂化养鱼水处理技术与设备

(一)过滤 1、机械过滤:筛绢过滤 砂滤器 作用:截留、沉淀、凝聚

微滤器原理:污水从转筒的一端沿轴向流入,与反水流方向旋转的筛网内壁作反切向相对运动,滤液从筛网中通过,滤渣被截留在网内,在导向板作用下,从出渣端排出,减小滤渣对筛网的附着力,从而提高了过滤效率。 过滤方式和逆洗。 粒子过滤机

2、生物过滤(通过微生物将水体中氨态氮转化为硝酸态氮)

生物滤池:浸没式、滴流式、流化床式生物滤池。 净化机:生物转盘、生物转筒 (1)生物滤池特点

生物过滤前,水体要预先曝气处理,既可以除去气态的NH3,也为硝化细菌提供氧气。曝气方式分为机械曝气和通压

缩空气的方式。 生物滤池的结构:包括池体和滤料。 池体:长方形或圆形,有进、出水管。

滤料种类:砂子:要求砂粒粗糙,具有棱角,直径以2~5mm为宜,细砂不可用作滤料。

石子:要求坚硬,多棱角,耐腐蚀,粒径以3~5cm为宜。

塑料蜂窝:呈直管装,有蜂窝状孔隙的塑料树脂制品,优点是孔隙大,重量轻。 片状网纤滤料:片状的网片,优点是孔隙率大,材料便宜。 浸没式滤池:滤料全部浸没在水中,水向下或向上流入滤料。

滴流式滤池:水从上部喷淋流经滤料(水喷淋的过程也是增氧的过程),从底部排出,滤料之间不被水充满,要求滤层较高。

流化床式生物滤池:滤料为流砂或塑料珠,水从下部向上流入,将滤料冲起,增大水与生物膜的接触面积,提高滤水效率,但进水和管理费用较高。 (2)净化机

生物转盘:是一列转动的盘片组成,一般露在空气中,一半浸在水中,缓慢转动。盘片上长满生物膜。转盘转动时从空气中带入氧气,供细菌转化需要。

生物转筒:一种在转动的横轴上装一个同轴心的金属网状的圆筒,桶内装塑料颗粒,生物膜长在塑料颗粒上。一种是在转动的横轴上,捆上大量的塑料管,形成一个转筒,塑料管转筒一半浸在水中,一半露在空气中。 (二)消毒 常用的消毒方法:紫外线消毒、臭氧消毒、负离子消毒。 1、紫外线消毒(1)紫外线灯的输出强度影响因素

与灯的类型有关;与使用时间有关,输出强度每月降低约3%,每年降低40%左右,因此为保证效率,紫外线灯一般9~12月更换一次。

受温度影响:在38℃时紫外线的输出率为100%。在0 ℃时只有10%。一般在紫外线灯管外面套一个石英套管,二者之间的空气起保温作用。 (2)消毒方式

悬挂式消毒:将紫外线灯管悬挂在水槽的上面,距水面15cm左右,灯管上面加反光罩,灯管与灯管的距离是15cm,在槽内垂直水流方向设一些挡水板,使水产生湍流,得到均匀照射消毒。 优点:强光不受水温度的影响,灯管易清洁。

缺点:灯管与水面有一定距离,对于较深的水体消毒不好。 浸没式消毒:紫外线灯装在石英管中,然后浸没在水下消毒。

优点:紫外线利用率高,石英管避免灯管受水温的影响 缺点:石英管要经常清洗

2、臭氧消毒

?臭氧消毒原理:臭氧是氧气的同素异构体O3,是一种蓝色气体,是一种强氧化剂。臭氧分子接触细菌细胞时,会导致细菌细胞蛋白质核酸渗漏、脂类被氧化,从而达到消毒作用。

臭氧的作用特点:臭氧的氧化速度快:臭氧含量为0.0015%时,15s即能杀灭细菌和病毒。

臭氧与水不起化学反应,只能改善水质,不能败坏水质。

臭氧的毒性:臭氧对人和生物均有毒性,用臭氧处理的水放置几分钟才能养鱼,若用于养殖鱼苗,则必须用活性炭吸附。

臭氧发生器:臭氧靠电击空气或氧气产生,用专门的臭氧发生器生产。

小测验 20分钟设计一个工厂化循环水养鱼系统(要求功能尽可能的齐全) 第六节 水族养殖工程的设计

水族养殖工程技术主要包括水族馆、海上游乐城、酒店、康乐城及家庭养殖观赏鱼的养殖工程技术等。 水族养殖工程已经成为第二渔业的主要组成部分。 家庭用水族箱养殖工程

一、水族箱的组合与造型

?水族箱的排列、组合、造型,应根据养殖对象、大厅的高、长和宽选定。

?1、从形状来讲,水族箱可分为长方形、六角形、八角形、高角酒杯形、椭圆形、痰盂形等。 方形水族箱:制作简单

圆柱形水族箱 椭圆形水族箱 痰盂形水族箱

这是家庭观赏小鱼所用最大众化的一种款式,体积较小,造型丰富,可以是圆形,也可以是方形,现在流行的透明花瓶也被不少人用来养鱼,移动方便,常置于书桌或茶几上,而且价格也实惠。

长方体玻璃鱼缸的尺寸应该怎样掌握?

?根据人们的实践认为,长80厘米的水族箱,长、宽、高的比例以80:30:40较恰当,长150厘米的水族箱侧以150:45:50为宜。

2、从放置方式来讲,水族箱可分为悬吊式、壁挂式、坐卧式和壁内橱窗式等。 壁挂式水族-商务场所 壁橱水族 坐卧式水族 马桶水族 水族天花板

3、从大小上来讲,水族箱可分为掌上缸、迷你水族箱、家用水族箱、大型水族箱及超大型水族箱等。 4、水族箱放置的注意事项:


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