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近年来国内先后有几家大型水产养殖企业与科研院所合作，在国家有关工厂化养殖重大课题和成果的支撑下，探索实施了工厂化循环水养殖模式，并通过半滑舌鳎、大菱鲆、游泳性鱼类等的养殖试验，获得了成功，特别如山东莱州明波水产、天津海发、天津立达、东方海洋等，已成为了工厂化循环水养殖的龙头代表性企业。但现在的工厂化循环水养殖系统在工艺优化、节能减排、装备集成、设施标准化、养殖管理规范化方面还有很大的提升空间，尤其是节能装备集成与标准化亟需规范。基于节能减排的工厂化循环水养殖系统的工艺优化，本试验获得了公益性行业（农业）科研专项（201003024）和鲆鲽类产业技术体系（CARS-50-G10）经费资助，在国内现有最常用的设施型循环水系统工艺的基础上，通过较大规模循环水系统的养殖生产试验，利用不同手段的系统工艺与参数改变，测试其对养殖水环境的影响，并取得基础试验数据进行分析讨论。试验结果显示，试验所得的系统工艺与参数都较为理想，可以为将来进一步的系统工艺优化打下理论基础。本文主要由七部分组成，首先是前言，第一章工业化封闭式循环水养殖概况，第二章是紫外线前后置对循环水水质环境的影响研究，第三章是臭氧前后置及投加量对循环水水质环境的影响研究，第四章是封闭式循环水曝气生物滤池气水比的研究，第五章是封闭式循环水系统循环次数的研究，第六章为全文的总结和展望。第二章进行了紫外线杀菌装置在循环水工养殖系统中前置与后置不同位置应用的工艺优化试验研究，结果显示紫外线杀菌装置前置会造成养殖池进水口处细菌总数增加，其中弧菌数量较后端增加280倍，容易引起养殖鱼体表面溃烂的情况，分析得出了紫外线杀菌装置宜设置在循环水处理系统后端的结论。紫外线前置时，养殖池进水口氨氮浓度为0.069mg/L，亚硝酸盐氮浓度在0.024mg/L，COD浓度为1.135mg/L，细菌总数120～3000个/ml,弧菌数为0～1400个/ml。紫外线后置时，养殖池进水口的氨氮浓度为0.0946mg/L，亚硝酸盐氮浓度在0.0419mg/L， COD浓度为1.499mg/L，细菌总数0～10个/ml,弧菌数为0～5个/ml，养殖池水环境安全得到有效保障。第三章开展了臭氧在水处理工艺中施加位置及投加量改变对循环水系统养殖水环境的影响的研究，试验发现同样投加量情况下臭氧设置在水处理系统后端与前端相比对养殖水中的氨氮、亚硝酸盐有较好去除效果，并对清新水质和增加养殖池溶氧有更明显作用；臭氧投加在后端时，当投加量0.038mg/L时，水质处理效果较佳，此工况条件下，养殖池进水口亚硝酸盐氮浓度在0.0446mg/L，氨氮浓度为0.113mg/L，COD浓度为1.034mg/L，DO为13.16mg/L，ORP为377mv。第四章进行了气水比对封闭式循环水养殖系统多级曝气生物滤池水净化效能和DO、PH值的影响的试验研究，实验方案设计生物滤池的气水比分别为0.75：1、0.88：1、1：1、1.25：1、1.50：1，结果显示当气水比为1.25:1时，该系统的生物滤池处理水质效果最佳；该工况条件下，生物滤池出水口亚硝酸盐氮浓度在0.0351mg/L，氨氮浓度为0.1012mg/L，COD浓度为0.9571mg/L，DO为6.64mg/L，PH为8.07。第五章开展了基于节能的半滑舌鳎工厂化循环水养殖系统循环次数的试验研究，研究发现循环次数与生物滤池水力滞留时间呈不相关性，但对物理过滤（弧形筛、气浮蛋白分离）的次数呈正相关性，对系统COD、及细菌有较大的去除和灭杀作用，循环次数过大对养殖池流态有影响。实验结果显示：循环次数在18次时，水质处理效果最佳，养殖池中的水质状况如下：NH4-N、NO2-N、COD浓度分别为0.09mg/L、0.015mg/L、0.607mg/L。第六章对全文进行了总结，并提出了今后相关研究工作的一些建议和展望。