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| 1 | Numerical simulation of the hydrodynamics within octagonal tanks in recirculating aquaculture systems显示文摘A three-dimensional numerical model was established to simulate the hydrodynamics within an octagonal tank of a recirculating aquaculture system.The realizable k-s turbulence model was applied to describe the flow,the discrete phase model(DPM) was applied to generate particle trajectories,and the governing equations are solved using the finite volume method.To validate this model,the numerical results were compared with data obtained from a full-scale physical model.The results show that:(1) the realizable k-e model applied for turbulence modeling describes well the flow pattern in octagonal tanks,giving an average relative error of velocities between simulated and measured values of 18%from contour maps of velocity magnitudes;(2) the DPM was applied to obtain particle trajectories and to simulate the rate of particle removal from the tank.The average relative error of the removal rates between simulated and measured values was 11%.The DPM can be used to assess the self-cleaning capability of an octagonal tank;(3) a comprehensive account of the hydrodynamics within an octagonal tank can be assessed from simulations.The velocity distribution was uniform with an average velocity of 15 cm/s;the velocity reached0.8 m/s near the inlet pipe,which can result in energy losses and cause wall abrasion;the velocity in tank corners was more than 15 cm/s,which suggests good water mixing,and there was no particle sedimentation.The percentage of particle removal for octagonal tanks was 90%with the exception of a little accumulation of <5 mm particle in the area between the inlet pipe and the wall.This study demonstrated a consistent numerical model of the hydrodynamics within octagonal tanks that can be further used in their design and optimization as well as promote the wide use of computational fluid dynamics in aquaculture engineering. | 柳瑶 刘宝良 雷霁霖 关长涛 黄滨 | 2017 | Chinese Journal of Oceanology and Limnology2017，35，4： | 12 |
| 2 | 循环水养殖旋转式生物流化床生物过滤功能显示文摘生物过滤是循环水养殖水处理的关键,生物过滤功能启动以及操作条件直接影响到生物过滤的效果。该文以实验室规模旋转式生物流化床为研究对象,采用自然挂膜法研究海水和淡水生物过滤功能的启动;设置了3个膨胀率50%、75%、100%和4个C/N0、0.5、1.0、2.0,研究其对旋转式生物流化床处理养殖污水效率的影响。结果表明:1)以氨氮和亚硝态氮浓度降低并稳定为判断标准,淡水和海水系统旋转式生物流化床生物过滤功能启动完成分别需要47和60 d;2)污水处理效率随膨胀率增大而提高,该研究膨胀率为100%时处理效率最高,总氨氮转换率高达881 g/(m3·d);3)C/N增大,抑制生物膜的硝化功能,污水处理效果变差,C/N大于2.0时污水处理效果显著变差。该研究可为旋转式生物流化床在应用过程中生物过滤功能的启动和日常操作管理提供技术指导。 | 柳瑶 宋协法 雷霁霖 彭磊 黄志涛 刘宝良 | 2015 | 农业工程学报2015，31，3： | 12 |
| 3 | 基于高通量测序的流化床生物滤器细菌群落结构分析显示文摘为了解流化床生物滤器内部细菌群落组成及其净水机制,通过高通量测序方法,研究了不同时期滤器中表层和底层滤料的细菌群落结构,分析了滤器不同床层的营养盐变化情况及水处理性能.结果表明,滤器的硝化作用主要发生于床层下部,表层对其的贡献率不显著.稳定工况下,流化床生物滤器对NH_4^+-N、TN、BOD_5和SS的去除率达到(68.3±2.24)%、(49.54±3.56)%、(60.35±4.98)%和(45.21±2.11)%,对氨氮的去除负荷达到(343.28±75.5)g·(m^3·d)^(-1),其硝化性能优于常规生物滤器.试验共筛选31个门,490个细菌属,其生物多样性显著高于常规生物滤器.自清洗装置的启停对滤器中不同区域载体表面细菌的多样性没有影响,对各样品的优势菌群略有影响.在滤器稳定运行时,表层区域的优势细菌基本维持不变,主要包括厌氧绳菌科、黄杆菌科、红杆菌科、硝化螺菌属、暖绳菌科.而底层区域的优势细菌随着时间的推移有所变化,主要包括硝化螺菌属、微丝菌属、Muricauda、Defluviimonas、红杆菌科. | 张海耿 宋红桥 顾川川 单建军 张宇雷 倪琦 | 2017 | 环境科学2017，38，8： | 9 |
| 4 | 新型流化床生物滤器处理海水养殖废水性能研究显示文摘为提升流化床生物滤器的水处理性能,优化滤器的工艺运行参数,研制了新型流化床生物滤器,并以玻璃珠为填料,将该生物滤器应用于斑石鲷循环水养殖系统,探讨了其对养殖水体中营养盐和有机物的去除效果。结果表明:新型流化床生物滤器实现了床层高度的稳定,避免了滤料的流失,优化了滤器内部的流态。在海水养殖工况下,新型流化床生物滤器经过一个月的自然挂膜,可实现滤器的成功启动。通过扫描电镜观察,挂膜前后生物膜载体表面发生了显著的变化。流化床生物滤器的硝化作用主要发生于床层的底部,表层对其贡献率不显著。在稳定工况下,新型流化床生物滤器对TAN、NO_2^--N、BOD_5和SS的去除率分别达到了(48.7±5.23)%、(64.28±9.88)%、(59.19±4.98)%和(40.06±10.21)%,对TAN的平均去除负荷达到了(245.2±50.5)g/(m^3·d)。本生物滤器硝化性能及稳定性优于常规生物滤器,可为该滤器在循环水养殖系统中的高效运行和应用提供一定的技术支撑。 | 张海耿 管崇武 | 2016 | 中国农学通报2016，32，29： | 5 |
| 5 | 不同底面坡度的循环水养殖池塘净化效能显示文摘以一种典型的方形切角养殖池为研究对象,建立液固两相流场的数值模型,重点分析池塘底面坡度和水动力条件对其水质净化效能的影响规律。研究表明:随着养殖池内部压力的降低,颗粒物受到的作用力减小,沉积浓度增加;当水流回转速度不变时,随着养殖池底面坡度的增加,颗粒物的分离效率提高;当水流回转速度为0.25 rad/s,且底部坡度为12°时,养殖池的净水效能最高;数值计算结果与实验数据吻合较好,验证了数值计算方法的有效性。研究结果对于池塘水循环养殖系统的优化设计、评价鱼类生存的水动力学条件、解决水循环效能低、集污/排污率差等问题具有重要科学意义和工程应用价值。 | 张俊 贾广臣 王庆诚 车轩 田昌凤 陈晓龙 | 2021 | 上海海洋大学学报2021，30，4： | 4 |
| 6 | Commercial Production of Tiger Puffer(Takifugu rubripes)in Winter Using a Recirculating Aquaculture System显示文摘Tiger puffer(Takifugu rubripes) is a promising species for aquaculture production because of its high value and limited supply. However, in the north of China, using sea cages to culture this species in winter is hampered by the fact that the seawater temperature is extremely low. Here, a large scale commercial production of tiger puffer has been successfully realized using a recirculating aquaculture system(RAS) from 3 October 2012 to 31 May 2013. The RAS was comprised of nine culture tanks(total water volume 200 m3) and stocked with approximately a total of 14400 fish(initial mean weight 160 g). The tiger puffer was hand-fed at a rate of 0.7% of total body weight per day, and the feed conversion rate was(1.21 ± 0.3) kg kg-1. The recycle water in RAS was treated by a sieve bend screen, a foam fractionator, a submerged biofilter, an UV sterilizer and a submersible aerator. During the whole culture period, an excellent water quality control was achieved in RAS. At the end of this experiment, the survival rate of tiger puffer was more than 98%. The final tank densities averaged 31.2 kg m-3, and the final individual mean weight was 440 g. | LIN Zhongling WANG Hua YU Chunyan LV Fenghe LIU Hengming ZHANG Tao | 2017 | Journal of Ocean University of China2017，16，1： | 2 |
| 7 | 基于超声波定位技术的流化床生物滤器研发与性能分析显示文摘为解决流化床生物滤器在运行过程中存在床层增高影响其正常使用的问题,研发了基于超声波定位技术的滤料自清洗装置。以常规流化床生物滤器为对照组(CF),研发的自清洗流化床生物滤器为试验组(EF),比较了两组流化床生物滤器的床层增高和滤料流失程度,研究了流化床生物滤器的水处理性能。结果显示:采用超声波定位技术可有效控制流化床生物滤器的床层增高和滤料流失程度,在150%床层膨胀率下,EF组每周的床层增高和滤料流失仅为1.8±0.3 cm和28±12 g,比CF组分别降低了500%和350%。EF组的平均总氨氮(TAN)去除负荷达到了762±164.33 g/(m^(3)·d),显著高于CF组(P<0.05),在TAN快速降解的过程中,两组亚硝酸盐氮未出现明显的累积,水体中的溶氧质量浓度、碱度和COD浓度都出现一定的下降。EF组表层和底层滤料的细菌种群结构和丰度未出现明显的差异,主要优势细菌包括赭黄嗜盐囊菌属,Candidatus_Microthrix,红杆菌属和硝化螺菌属。CF组表层和底层滤料的细菌种群结构和丰度的差异较大,而优势菌群的种类较为相似,主要为罗姆布茨菌和Clostridium_sensu_stricto_1。EF组的硝化螺菌属丰度显著高于CF组,说明采用超声波技术实时控制床层高度有利于氮转化细菌的富集,进而提升了流化床生物滤器运行时的水处理性能。 | 张海耿 刘安东 徐金铖 高霞婷 张宇雷 | 2023 | 渔业现代化2023，50，1： | 1 |
| 8 | pH对海水生物滤器启动阶段构建硝化功能的影响显示文摘稳定高效运行的生物滤器是循环水系统养殖过程中至关重要的部分,然而生物滤器在运行过程中会受到诸多环境因子的影响。该文分两部分对进水pH对流化床生物滤器硝化性能的影响进行研究。(1)针对流化床生物滤器挂膜启动阶段进行研究,研究在自然挂膜情况下,不同进水pH(7. 0、7. 5、8. 0、8. 5)对流化床生物滤器启动的影响,结果显示,生物滤器在pH 7. 5时启动时间最短,50 d左右便能够稳定运行,而且在此pH条件下生物滤器对TAN、NO2--N的去除效率最高。(2)生物膜成熟后,针对稳定运行的生物滤器进行试验,研究不同pH(7. 0、7. 5、7. 7、8. 0、8. 5)对生物滤器硝化性能的影响,结果显示,生物滤器在pH 7. 7时,对TAN的去除速率最高,达到(0. 58±0. 02) mg/(L·h)。另外,生物滤器在pH 7. 5时对NO2--N的处理效果最好。试验还发现各处理组皆存在不同程度的NO2--N积累现象,该现象随着pH的升高不断加剧。适宜的进水pH能够缩短生物滤器的挂膜周期并提高其硝化性能。研究结果可以为海水生物滤器的挂膜启动和稳定运行提供理论指导。 | 徐建平 赵越 李贤 张延青 刘鹰 | 2019 | 渔业现代化2019，46，1： | 0 |
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