水产养殖论文范文参考 水产养殖毕业论文范文[精选]有关写作资料

目录

1. 第一篇水产养殖论文范文参考：基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法研究
2. 第二篇水产养殖论文样文：基于多源光谱数据融合的水产养殖水质有机物浓度快速检测研究
3. 第三篇水产养殖论文范文模板：水产养殖规划环境影响评价研究
4. 第四篇水产养殖论文范例：广州市水产养殖品中耐药共生菌分布及耐药基因传播机制的研究
5. 第五篇水产养殖论文范文格式：水产养殖与加工废水生物絮体资源化技术研究

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第一篇水产养殖论文范文参考：基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法研究

养殖水质恶化是诱导水产品疾病爆发甚至大批量死亡的首要因素,而养殖水质受多种因素影响,参数间作用机理复杂,导致水质精准预测预警一直是水产养殖业亟需解决的棘手难题.本文以水产养殖中河蟹养殖水质关键参数溶解氧和pH值为研究对象,采用信号处理技术、群集智能计算和机器学习技术,研究了基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法,具体如下：

(1)水产养殖水质因子及其影响分析.针对水产养殖水体水质参数多、互相作用机理复杂、水质参数间的作用关系及参数自身的变化规律难以分析等问题,提出了基于系统动力学和能量守恒的水质参数互相作用关系方法,建立了溶解氧、pH值、水温等水质参数系统动力学模型,阐明了水产养殖水质关键参数互相作用的关系.研究表明,该方法是适用于水产养殖水质参数定性的多因素分析方法.

(2)水产养殖水质数据预处理方法研究.针对监测的水质数据中存在数据缺失和噪声影响预测预警方法性能的问题,提出了简单实用的养殖水质数据修复、降噪与特征提取方法.通过线性插值法,相似数据的水平和垂直处理均值法对数据进行修复；采用改进小波分析方法对水质数据进行降噪和特征提取处理.在相同条件下,与其他方法相比,改进小波分析的降噪方法,其评价指标SNR提高了18.93%,BIAS和RMS分别下降了96.15%和33.76%.结果表明,该方法能够满足养殖水质数据净化的要求,为养殖水质信号降噪和特征提取提供一条新手段.

(3)基于改进蚁群算法优化最小二乘支持向量回归机(ACO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究.针对传统预测方法不适于小样本、高维数、参数优化受人为主观因素影响大等问题,提出了基于ACO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测方法.该方法通过基于“探测”思想的局部精细搜索和信息素动态更新思想,改进了蚁群优化算法,实现了LSSVR模型最佳参数自动获取,构建了ACO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型.与BPNN相比,该方法的RMSE.运行时间t分别降低了67.9%和2.3464s.结果表明,该方法不仅克服了传统方法的缺陷,而且能够基本满足水产养殖溶解氧预测的需要.

(4)基于改进粒子群算法优化最小二乘支持向量回归机(IPSO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究.针对传统预测方法收敛速度慢、预测精度低的问题,提出了IPSO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测模型.该方法通过惯性权重自适应动态更新策略,改进了粒子群算法(IPSO),实现了LSSVR模型组合参数优化过程中的精细搜索,构建了IPSO融合LSSVR的溶解氧非线性预测模型.与传统的LSSVR相比,该方法的RMSE、MAE分别下降了29.36%和67.46%,结果表明,该方法收敛速度快,预测效果好,实现了水产养殖溶解氧高精度预测.

(5)基于小波分析、柯西粒子群算法优化最小二乘支持向量回归机(WA-CPSO-LSSVR)的水产养殖溶解氧非线性预测方法研究.针对传统方法受噪音干扰大、预测精度低、易陷入局部极值的缺陷,提出了基于WA-CPSO-LSSVR的水产养殖溶解氧非线性预测方法.通过多分辨率的小波分析,实现了养殖水质数据降噪和多尺度特征分量提取；柯西变异和权重自适应更新算子相结合,改进了粒子群优化算法,实现了LSSVR模型全局最佳组合参数的自适应获取,构建了多尺度分析的水产养殖溶解氧非线性组合预测模型.实验结果表明,该方法不仅有效解决了传统方法的问题,而且能够多尺度分析水质特征,预测效果更好,更适合高密度水产养殖溶解氧的非线性预测,为水质科学化调控提供决策依据.

(6)基于主成分分析法、文化鱼群算法优化最小二乘支持向量回归机(PCA-MCAFA-LSSVR的水产养殖pH值非线性预测方法研究.为减少pH值对水产品新陈代谢及生理功能的胁迫影响,提出了基于PCA-MCAFA-LSSVR的养殖水质pH值非线性预测方法.通过主成分分析法实现养殖水质数据降维和pH值关键影响因子的筛选,优化模型结构；采用文化鱼群算法对最小二乘支持向量回归机参数组合优化,避免搜索过程的盲目性,构建了pH非线性预测模型.该方法将养殖水质指标由10个压缩到4个主成分,其绝对误差小于8%的样本达到93.05%.研究表明,该方法不仅消除了水质信息冗余、降低了计算复杂度,且具有较高的预测精度,为水产养殖pH值精准预测提供一条新途径.

(7)基于粗糙集融合支持向量L(RS-SVM)的水产养殖水质预警方法研究.为解决因水质预警耦合因素多,预警模式复杂以及信息不完整所引起的水质预警精度低的问题,提出了基于RS-SVM的水质预警模型.通过粗糙集对水质数据进行属性约简,精简了基于支持向量机的分类器网络结构,缩减了SVM的训练时间,提高了计算效率.该方法将养殖水质预警指标由14个约简到5个核心预警指标,在不同精度级别上,预警精度均在91%以上.结果表明,该方法不仅消除了冗余属性干扰、优化了模型结构,提高了计算效率,还取得了较好的水质预警效果,能够满足水产养殖水质预警的实际需要.

(8)水产养殖水质预测预警系统的设计与实现.为验证上述方法的有效性,设计实现了水产养殖水质预测预警系统.该系统的硬件部分主要包括水质传感器、水质数据采集器、无线传输设备、现场监控中心、远程监控中心等5部分；软件系统主要包括数据获取、水质预测预警管理、数据检索、信息发布与水质调控管理、系统维护等5个功能模块.通过在该系统上的多次实验表明,所提出的基于计算智能的水产养殖水质预测预警方法是可靠有效的.

第二篇水产养殖论文样文：基于多源光谱数据融合的水产养殖水质有机物浓度快速检测研究

水产养殖已经成为我国发展最快的食品生产行业之一,为保障食物供给、促进经济增长做出了巨大贡献.然而,由于水产养殖的水质污染日趋严重,不但给社会经济和食品安全造成巨大的影响,而且严重制约了我国水产养殖业的可持续发展.作为智能农业和农业物联网的重要研究内容,水产养殖水质信息的快速、准确获取,对于实现水产健康养殖至关重要.在对水产养殖的水质进行评价时,水体的有机物浓度-化学需氧量(COD)是一项重要指标,目前传统的COD测定方法存在着分析时间长、需要消耗试剂以及产生二次污染等缺点,因此研究和开发水产养殖水质COD的快速检测方法成为了现代农业需要解决的关键问题.

近年来,应用紫外光谱和近红外光谱技术进行水质检测成为国内外研究的热点,这是由于光谱技术是一种快速、低成本、无损分析技术,已经被广泛应用于食品,医药,化工以及环境检测等领域.

本论文以水产养殖水质为研究对象,应用紫外光谱和近红外光谱分析技术,结合化学计量学方法以及数据融合技术,开展水产养殖水质COD检测研究,并在此基础上建立了水产养殖水质COD的快速检测分析模型,为实现水产养殖环境的实时监控提供了理论和技术依据.在当前水产养殖水质污染严重,国家要求实现水产健康养殖的大背景下,研究水产养殖水质COD快速和准确的检测方法,具有非常重要的意义.同时,基于光谱的水质信息获取和感知方法的研究,也为光谱技术用于养殖水质其他指标的快速检测提供了研究思路.主要研究内容和成果如下：

(1)实现了基于紫外光谱的水产养殖水质COD的快速检测,提出了对原始光谱数据进行预处理-提取光谱数据特征波段-建立基于线性和非线性的光谱预测模型的技术路线,建立了水产养殖水质COD的紫外光谱全波段偏最小二乘(PLS)、最小二乘支持向量机(LS-SVM)和反向传播人工神经网络(BP-ANN)预测模型；应用连续投影算法(SPA)和无信息变量消除(UVE)算法提取水产养殖水质COD的紫外光谱特征波段,建立了基于紫外光谱特征波段的水产养殖水质COD检测的PLS、多元线性回归(MLR)、LS-SVM和BP-ANN预测模型.在基于紫外光谱全波段和特征波段建立的水质COD预测模型中,预测效果最优的模型为基于SPA的紫外光谱特征波段COD预测模型SPA-LS-SVM (SNV),预测集样本的预测结果决定系数R2等于0.89,预测集均方根误差RMSEP等于15.21mg/L.

(2)实现了基于近红外光谱的水产养殖水质COD的快速检测,建立了水产养殖水质COD预测的近红外光谱全波段PLS.LS-SVM和BP-ANN预测模型,对于水质COD的近红外光谱全波段预测建模,非线性建模方法LS-SVM和BP-ANN比线性建模方法PLS有着更好的预测效果.应用SPA和UVE算法提取水产养殖水质COD的近红外光谱特征波段,建立了基于近红外光谱特征波段的水产养殖水质COD检测的PLS、MLR、LS-SVM和BP-ANN预测模型.在基于近红外光谱全波段和特征波段建立的水质COD预测模型中：预测效果最优的模型为基于SPA的近红外光谱特征波段COD预测模型SPA-BP-ANN(MSC),预测集样本的预测结果R~2等于0.87,RMSEP等于16.01mg/L.

(3)实现了基于紫外光谱和近红外光谱的多源光谱数据融合的水产养殖水质COD快速检测,采用PLS、LS-SVM和BP-ANN,在数据级(LLDF)和特征级(MLDF)建立了水产养殖水质COD的多源光谱融合预测模型,使用多源光谱LLDF融合建模不能明显的提高水质COD的预测精度,使用多源光谱MLDF融合建立的水质COD预测模型效果要明显好于单独使用紫外光谱和近红外光谱数据建立的水质COD预测模型,其中预测效果最好的是(SPA+SPA)-LS-SVM预测模型,对应的预测集样本进行预测的结果R~2:0.91,RMSEP:13.58mg/L,表明光谱特征波段提取结合多源光谱MLDF融合技术,可以有效的提高养殖水质COD预测模型的效果.

上述研究成果实现了水产养殖水质有机物浓度COD的快速、精准检测,为研制和开发水产养殖水质信息快速检测传感器奠定了理论基础,具有广阔的应用前景.

第三篇水产养殖论文范文模板：水产养殖规划环境影响评价研究

中国的水产养殖在为满足世界水产品需求做出巨大贡献的同时,面临着来自水环境状况的恶化、社会舆论的监督、政策及法规的监控及水产品品质要求的日益提高等方面的压力.如何实现水产养殖的可持续发展是政府、企业、环境工作者和水产养殖工作者所共同关注的问题.

论文在对国内外规划环境影响评价技术尤其是国外水产养殖可持续管理实践进行系统梳理和分析的基础上,建立了较为系统的水产养殖规划环境影响评价((Aquaculture Plan Environmental Impact Assessment,APEIA))技术体系；针对我国水产养殖规划的不同类型,初步构建了相应的环评框架,拓展了我国规划环境影响评价在水产养殖规划领域的相关内容,为今后开展该领域的规划环境影响评价提供必需的技术支撑.

论文研究了水产养殖规划(Aquaculture Plan,AP)和其他规划的关系、实施的保障体系、制定的关键技术和方法及其对于水产养殖可持续发展的重要意义；提出了水产养殖规划环境影响评价的基本理论、指标体系、评价方法、程序和框架；建议了水产养殖规划环境影响评价的制度配置和优化以及质量管理等行政保障手段.最后以太湖渔业养殖规划为案例对上述部分成果进行验证.

首先,针对我国水产养殖快速发展而可持续管理基础薄弱的状况,提出较为系统的、具有实践指导意义的水产养殖规划及其环境影响评价的技术体系,从理论上探讨我国应如何实现水产养殖的可持续发展管理.

其次,面向环评工作的复杂性,提出了识别显著环境影响和建立关键评价指标的方法,以提高环评工作的效率,增加其可推广度.针对目前水产养殖规划养殖规模确定的随意性,建立了养殖容量的概念模型、计算模型和水产养殖完全成本计算方法,为水产养殖规划提供了养殖规模定量工具,其估算结果可作为水产养殖规划环境影响评价的基础数据.根据水产养殖规划环境影响评价的特点,推荐应用参与性快速测评(Rapid Rural Appraisal and Participatory,RRAs&,PRAs)法和分析式规划环境影响评价法(Analytical Plan environmental assessment,ANPEIA)的应用.为了实现与水产养殖规划制定过程的同步评价,构建了集成式APEIA基本框架.为了使APEIA更有针对性,构建了规划层次水环境状态反应层次两级指标体系,供不同类型水产养殖规划环评选择.按照我国四种不同类型的水产养殖规划的特点,构建了不同的环评框架.

最后,在剖析我国现有水产养殖规划制定相关制度配置的基础上,从管理层次和技术层次分别提出了对现有制度的初步的完善措施,并尝试性地提出了APEIA生命周期管理和风险管理等概念.

太湖渔业养殖规划(2007年2月)是江苏省海洋与渔业局和太湖渔业管理委员会在湖泊养殖容量估算的基础上制定的.本文运用前述研究成果的基础上,对其进行了环境影响评价.应用层次分析法评价的结果表明,该规划对环境有负面影响但可以接受.在评价的基础上提出了5条修改、缓解措施.

本文最重要的观点是强调水产养殖规划环境影响评价对水产养殖可持续发展的重要性,以及如何提高水产养殖规划环境影响评价的效率和效果.因为背景研究和资料的缺乏,本文提出的计算方法比较少,有些观点尚缺少深度.今后必须逐步大力推进相关信息化管控数据库的建设,为决策的准确性快速提供及时的、翔实的、准确的信息,这些都是是规划制定和环评的必要基础.此外,还需更具体地开展应用性较强的APEIA方法,比如分析式方法和快速测评方法的实施程式和技术.对于水产养殖容量和水产养殖成本的估算仍需要联系更多的实例开展有针对性的研究,比如不同的养殖模式、不同性质的养殖水域和不同的制度背景下的估算模型.

第四篇水产养殖论文范例：广州市水产养殖品中耐药共生菌分布及耐药基因传播机制的研究

目前全球三分之二的水产养殖品由中国生产.由于我国对水产养殖业的管制松懈,抗生素滥用的情况十分普遍.由抗生素造成的细菌耐药成为严重危害人类健康的食品安全问题.因此,深入开展和研究中国水产养殖品中耐药细菌的分布和流行情况,以及耐药基因水平转移的分子机制的分析是十分必要,并且可以为食品安全措施的实施对象和实施方向提供数据上的支持.

本研究以广州市上水产养殖品作为研究对象,对水产养殖品中耐药菌数量、耐药表型、耐药基因型和耐药基因水平转移的机理进行研究,采用菌落计数、抗生素最小抑制浓度检测以及通过聚合酶链式反应和16SrRNA测序研究水产养殖品中耐药共生菌的耐药水平,分析耐药决定因子和耐药菌菌体类型.最后,应用化学转化技术和菌体传代实验分析耐药质粒的水平传播和耐药稳定性的机制.论文主要成果如下：（1）水产养殖品中含有大量多耐药共生菌,说明水产养殖品是耐药菌发展扩大和传播的潜在的途径.在主要研究的505株多重耐药细菌中,约有四分之一的多重耐药细菌含有一型整合子整合酶基因intI以及耐磺胺药物的sul1基因.15%的多重耐药菌含有耐磺胺药物的sul2基因,5%的多重耐药菌含有抗四环素的tetE基因.β内酰胺酶编码的抗性基因blaTEM,blaCMY,以及抗红霉素的耐药基因ermB和ermC在多重耐药细菌中的分布比率分别为4.5%,1.7%,1.3%以及0.3%.（2）在本文选取的多重耐药菌中,从产品蛋白胨水洗涤液和内脏样品中分离到的多重耐药细,经过鉴定后发现大肠杆菌和气单胞菌是广州市海鲜产品中多耐药基因的主要宿主菌体.（3）多耐药质粒具有十分稳定的遗传能力,在非选择性环境中仍然可以不断地遗传给子代细菌,并表现出和母代细菌相同的耐药表型和耐药水平,并且多耐药质粒通过水平转移可以向新的宿主菌体转化.

第五篇水产养殖论文范文格式：水产养殖与加工废水生物絮体资源化技术研究

随我国经济快速发展、人口总量持续增长与优质蛋白需求逐步提升等因素,水产养殖与加工行业规模日益扩大,生产废水排放急剧增加.然而,由于工艺技术、过程控制、生产成本乃至经济结构等诸多复杂原因,导致水产类废水处理形势严峻,所造成的环境压力不容小觑.

目前,传统水产废水处理技术通常将水体中有机物、氮磷等物质均作为污染物而加以去除,系统运行不仅面临污泥处置成本高,其可持续性也值得商榷.鉴于该类废水基质源自饲料与养殖对象自身物质,可生化性良好等特点,研究者开发了以强化处理过程同化作用,促使异养菌增殖并被养殖对象再利用的水产废水生物絮体资源化技术.然而,鉴于废水组分复杂,C/N/P比例失调,工艺操控受限等技术屏障,导致现有操作实践仍面临运行效能不稳,碳源投加成本高、基质利用不合理及技术普适性弱等弊端,研究涉及面主要强调絮体产能与养殖效果,难以全面兼顾水质处理性能.为此,研究开发适宜养殖需求的水产类废水生物絮体资源化技术,满足耦合絮体生产与运行效能的双重目的,尤为迫切.

论文针对上述问题,围绕有限基质合理分配,以促进基质利用归趋多样化、产絮过程絮体营养效能(PHB益生元)挖掘等为目标,在实验室与中试规模条件下,开展了水产类废水生物絮体资源化技术的相关研究：

1、针对原位生物絮体技术实施过程影响因素复杂,工况参数有待优化的现实需求,以开发的响应曲面性能模型为基础,获得了系统关键运行指标与目标响应值间的定量数学模型关系,并进一步优化了相应的工况运行范围.

应用统计学模型试验分析,表明原位生物絮体技术系统的氨氮去除效率与关键参数C/N比及絮体污泥浓度呈显著相关,且可用特定二阶多项式描述其定量数学模型关系.方差分析(ANOVA)结果揭示所获模型确认与拟合程度良好.因素检验表明,絮体污泥浓度与运行C/N比及两者交互作用对系统氨氮去除效率均有显著影响.模型参数范围内,单变量及交互效果与响应值呈正相关关系.

基于模型优化结果,系统在絮体污泥浓度2.0-2.5g/L、C/N比13-16条件下可获得最佳运行工况,其氨氮去除效率可确保大于90%,出水水质满足养殖需求.

综上,基于模型理论分析结果表明,絮体污泥浓度与运行C/N比的联合调控工艺可确保原位生物絮体技术系统稳定运行.同时,结合不同养殖对象水质可耐受性的种间差异前提下,实际生产中具体工况参数的选择可以模型优化结果为基础,并基于养殖种类、密度及水质需求等进行适度修正.

2、针对原位生物絮体技术适用养殖对象少,工况调控受限等弊端,以提高技术普适性与处理过程资源化为目的,开发了非原位序批式生物絮体技术,研究了其在厌-好氧运行模式下处理模拟水产养殖废水的运行性能、絮体特性及絮体PHB富集的工况参数优化.

反应器运行结果表明,在进水NH4+-N和COD浓度分别为28.22±,1.83mg/L与627±,35mg/L条件下,相应出水浓度分别为1.23±,1.38mg/L与17±,13mg/L,去除率达95.69±,4.92%与97.274±,1.89%,出水水质适宜养殖回用,长期运行工况稳定性良好.

反应器稳态阶段絮体特性分析表明,絮体形态呈稳定颗粒化,泥水分离性佳,有利于提高饲料制备便利性.营养成分测定显示絮体粗蛋白CP(Crude Protein)含量高达43.89%,氨基酸AA(Amino Acid)配比合理,养殖对象必需氨基酸EAA(Essential Amino Acid)苏氨酸THR(Threonine)、赖氨酸LYS(Lysine)及蛋氨酸MET(Methionine)含量分别为1.2836g/100g、3.3965g/100g与1.4699g/100g.重要益生元物质维生素E和多糖(Polysaccharide)的含量分别为145.23mg/kg及251.32mg/kg.结合水产动物营养需求分析,认为所获絮体营养价值较高.

反应器典型周期过程特性揭示厌氧-好氧交替运行模式有利于絮体PHB(Poly-β-hydroxybutyrate)积累.基于统计学模型的批实验结果表明,絮体污泥浓度、C/N比和厌氧时间均对絮体PHB含量呈显著影响.最优化絮体PHB含量150-200mg/g的变量范围为絮体污泥浓度4-7g/L、C/N比15-18及厌氧时间50-85min.结合领域内PHB应用效果分析,提出了以饲料成本及饲料转换系数FCR(Feed Conversion Rate)为参考的碳源分配策略,以平衡絮体生产与PHB合成间的基质竞争利用.

3、针对非原位生物絮体技术实施过程外碳源添加成本高,过度强化同化作用所致基质利用不合理等问题,以絮体产能调控(SRT控制)促进基质利用归趋多样化,明晰不同SRT阶段(2-15d)的基质转化规律为目的,研究了中试规模的非原位生物絮体技术反应器在厌-好氧条件下处理实际水产加工废水的运行性能、基质利用途径及相关絮体特性.

反应器SRT2-15d运行阶段,在进水COD、NH4+-N、TN、PO43-P分别为801.5±,201.3mg/L,40.82±,12.62mg/L,42.85±,14.03mg/L,24.86±,5.96mg/L的条件下,其相应去除率分别为88.77±,1.69%-92.74±,1.45%；66.07±,3.91%-90.40±,2.02%；41.09±,2.04%-63.20±,3.10%：41.81±,6.71%-78.27±,4.80%.

结合工况运行性能与基质转化过程特性发现,反应器SRT变化主要影响N、P转化途径与去除效率,对COD去除性能影响不明显.短SRT条件下基质去除以同化作用为主,且TN的去除性能优于P.但是,短SRT限制系统硝化性能,SRT2-5d条件下,出水N02--N浓度积累至4.06±,1.15mg/L与9.93±,3.11mg/L.延长SRT可提升系统硝化-反硝化性能,并利于PAOs富集从而改善除磷性能,SRT为10d可获最大pO43--P去除效率为78.27±,4.80%.

研究表明SRT变化同样对絮体表观产率系数具有明显影响.反应器SRT2-15d运行阶段,絮体表观产率系数Yobs随SRT延长由0.539±,0.092(mgVSS/mg COD)下降至0.144±,0.019(mg VSS/mg COD),相应的系统絮体生产性能由1115gVSS/m3/d降至270gVSS/m3/d,且絮体VSS含量由67.31±,3.57%降至57.92±,0.96%,但絮体SVI30值差异不明显,对其制备饲料的便利性不构成影响.

综上,针对非原位生物絮体技术处理实际水产加工废水,其系统运行过程中水质N、P去除与絮体生物量问存有明显的SRT选择矛盾.短SRT运行所致的同化作用对P去除性能不佳,且出水NH4+-N, NO2--N等物质积累明显,易对养殖对象造成胁迫.鉴于有机质供给受限、满足养殖回用与提升基质利用合理性等现实需求,其实际运行中适宜选择较长SRT,以促使系统基质利用归趋多样化.同时,针对延长SRT所致的氮磷去除间的碳源基质竞争利用,尚可基于技术非原位应用的便利操控条件,采用如反应过程增设缺氧段并强化反硝化除磷等策略,提升碳源利用效率并降低氮磷去除过程的有机物消耗量,达到无外碳源添加条件下,基质合理利用与提升处理性能的目的.

4、针对耦合水质处理性能与絮体营养效能挖掘的双重目的,以提升系统内碳源分配合理性与强化反硝化除磷入手,实现产絮过程同步富集PHB.研究了中试规模非原位生物絮体技术反应器在不同絮体收获节点(厌氧-缺氧段末、缺氧段末)与模式(A/O/A-SBR、A2O2-SBR)条件下处理实际水产加工废水的运行性能.

反应器工况运行结果表明,在进水COD、NH/-N、TN、PO43--P分别为479±,136mg/L,35.57±,9.76mg/L,37.28±,9.38mg/L,15.57±,5.42mg/L的条件下,各阶段相应去除率为90.08+4.62%-92.954±,1.72%；85.33±,6.82%-90.444±,3.17%；69.05±,2.61%-82.96±,4.54%；72.05±,2.91%-87.16±,4.77%.不同絮体收获节点与运行模式对有机物去除差异不明显,但对氮磷去除性能有明显影响.

基质转化过程分析表明,反应器TN去除主要由反硝化脱氮与反硝化除磷贡献,TP去除则由好氧除磷与反硝化除磷途径实现.根据NH4+-N硝化与N03--N形成化学计量关系推算分析,好氧段同化作用对基质去除贡献较小.

基于物料衡算分析,不同运行模式及絮体收获节点对单位N、P去除所需有机物的量有明显影响.A/O/A-SBR相同运行模式下,不同絮体收获节点所致的COD/P与COD/N的需求值分别为33.92t1.44mg COD/mg TP,19.23±,3.4mg COD/mg NO3--N与23.51±,3.33mg COD/mg TP,16.78±,0.92mg COD/mg NO3--N,表明相同N、P去除性能下,厌氧-缺氧段末絮体收获虽可实现产絮同步富集PHB,但其较缺氧段末絮体收获的有机物需求量高,无外碳源添加条件下,易致有机质供给拮据.然而,同为厌氧-缺氧段末进行絮体收获,将运行模式由A/O/A-SBR变更为(AO)2-SBR,其值下降为19.32±,1.53mg COD/mg TP与14.28±,0.50mg COD/mg NO3-N,表明运行工况调控可有效降低单位N、P去除所需有机物量,实现基质高效利用.

内碳源利用衡算表明,相同A-O-A/SBR运行模式下,不同厌氧-缺氧段末与缺氧段末的絮体收获节点所致的PHB周期内好氧段与缺氧段的消耗质量百分比分别为73.21±,2.73%、24.53±,1.36%与77.76±,1.44%、24.72±,4.52%.同为厌氧-缺氧段末絮体收获,而运行模式变更为(AO)2-SBR,其PHB在相应时期的消耗质量百分比分别为63.06±,9.94%与35.60±,9.16%,表明该运行模式下缺氧段可消耗的PHB量明显提升,推测其可为强化系统反硝化除磷性能提供内碳源物质基础.在均实现产絮过程同步富集PHB的前提下,比较A/O/A-SBR与(AO)2-SBR运行性能发现,其缺氧段氮磷去除物质计量关系由初始的1.75±,0.23mg TP/mg NO3--N升至2.13±,1.03mg TP/mg NO3--N.进一步基于絮体好氧与缺氧吸磷速率分批实验结果推测,其反硝化除磷菌DNPAOs占好氧除磷菌PAOs的比例由初始的11.90%升至45.14+2.24%,表明系统反硝化除磷性能得到有效强化.

综上,为满足产絮过程同步富集PHB,克服过程碳源利用瓶颈,可基于缩短初次好氧段的工况调控策略提升系统内碳源分配与利用效率,以增加缺氧段PHB可消耗量强化系统反硝化除磷性能.通过降低单位N、P去除所需有机质,弥补无外碳源添加条件下絮体PHB收获所致的碳源损失,从而达到强化处理性能与絮体营养效能挖掘的双重目的.

5.基于挖掘循环水养殖系统自身碳源潜力,削减外碳源添加成本,促进废水生物絮体资源化利用,提升运行可持续性为目标.研究了非原位生物絮体技术反应器处理准商业规模的循环水养殖系统废水的运行性能,比较了A/O/A-SBR运行条件下,系统在不添加与好氧段初、缺氧段初添加系统自身廉价内碳源(鱼粪)的基质转化效率与性能差异.

反应器整体工况运行结果表明,在进水COD, NH4+-N与P043--p分别为444±,98mg/L,43.22±,8.90mg/L及17.67±,3.92mg/L的条件下,各阶段相应去除率分别为86.87±,2.89%-90.49±,1.02%,74.19±,4.39%-89.26±,4.74%与76.49±,1.60%-89.45±,3.00%.好氧段添加内碳源调控策略可获运行过程最佳处理性能,在NH4+-N与P043--p浓度分别为41.59+6.49mg/L与17.08±,2.05mg/L的条件下,相应出水浓度为4.69±,1.32mg/L及1.78±,0.48mg/L,去除率高达88.33+3.91%及89.45±,3.00%,水质标准已可满足养殖回用需求.

内碳源利用特征表明,好氧段添加碳源条件下其PHAs消耗速率为2.70±,0.21mgPHAs/gVSS/h,低于不添加及缺氧段初添加的3.26±,0.22mgPHAs/gVSS/h与4.04±,1.07mgPHAs/gVSS/h,表明好氧段投加碳源可显著减缓PHAs在该时期的消耗速率,降低总PHAs消耗量,从而使缺氧段可供利用PHAs总量提升.基于缺氧段PHAs消耗速率计算表明,好氧段投加碳源条件下,其缺氧段PHAs消耗速率为1.88±,0.20mgPHAs/gVSS/h,高于不添加与缺氧段添加条件下的1.52±,0.42mgPHAs/gVSS/h及1.02±,0.23mgPHAs/gVSS/h,推测其缺氧段可供利用的PHAs量较充裕,可对实现反硝化除磷性能提供内碳源物质基础.由絮体吸磷速率分批实验亦可表明,反应不同阶段好氧除磷菌PAOs中反硝化除磷菌DNPAOs的比例分别为27.62±,4.14%,46.45±,5.38%与24.90±,2.16%,表明好氧段初添加碳源可有效提升系统反硝化除磷性能,从而利于实现产絮同步富集PHB.

基于构建的絮体生物量估算模型计算,在基质COD及TN流入分别为6.98±,0.87g COD/d,0.97±,0.11g TN/d,7.28±,0.23g COD/d,1.13±,0.10g TN/d,8.50±,0.37g COD/d,1.13±,0.01gTN/d的条件下,不同阶段有机质及N的絮体转化率分别为44.92%,25.36%；54.59%,24.89%；50.89%,27.04%.以基于模型的各阶段微生物生长量占产絮总量计算,推测好氧段添加碳源条件下其反应器内普通异养菌与硝化菌的比例分别为34.084±,2.02%及3.474±,0.31%,与不添加及缺氧段添加碳源比例27.0±,2.13%,4.35+0.91%；9.02±,0.88%,4.45±,0.59%相比,其普通异养菌占比明显增高,自养硝化菌比例降低,以絮体生物量为考量,表明其基质利用途径合理.

综上,针对循环水养殖系统生产过程NO3--N含量丰富的水质特点,采用鱼粪为碳源添加的运行策略可有

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