王馳 顧琪 姚紅兵

鹽城工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 江蘇鹽城 224001

采用高效、綠色、生態(tài)養(yǎng)殖斑點叉尾鮰循環(huán)水養(yǎng)殖模式，并應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)保障斑點叉尾鮰高效養(yǎng)殖環(huán)境安全健康綠色環(huán)保，項目對水產(chǎn)養(yǎng)殖以及漁業(yè)發(fā)展有重大的應(yīng)用價值，其產(chǎn)業(yè)化、商業(yè)化示范意義十分重大，有著廣泛的市場需求和發(fā)展前景。

1 斑點叉尾鮰循環(huán)水高效養(yǎng)殖存在的問題及對策

（1）隨著斑點叉尾鮰養(yǎng)殖過程中投放密度的提高，需要有相應(yīng)的低成本、高效的斑點叉尾鮰循環(huán)水養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，水質(zhì)環(huán)境動態(tài)調(diào)控。項目擬開發(fā)一種循環(huán)水自動調(diào)節(jié)水質(zhì)的斑點叉尾鮰高效養(yǎng)殖物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)，能夠為養(yǎng)殖戶提供警報預(yù)警以及實時精確的斑點叉尾鮰養(yǎng)殖的水質(zhì)狀況，完成養(yǎng)殖用水的循環(huán)利用和養(yǎng)殖環(huán)境的生物自調(diào)控[1]。

（2）斑點叉尾鮰循環(huán)水高效養(yǎng)殖過程中的漁藥使用影響水產(chǎn)品質(zhì)量，項目擬研究發(fā)酵中草藥在斑點叉尾鮰循環(huán)水高效養(yǎng)殖過程中的病害防治機制，實現(xiàn)斑點叉尾鮰無公害綠色養(yǎng)殖，符合十部委的《關(guān)于加快推進(jìn)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的意見》。

（3）斑點叉尾鮰傳統(tǒng)養(yǎng)殖模式落后，養(yǎng)殖周期2 年，投放密度800 頭/畝，畝產(chǎn)1500 斤左右。項目擬開展在長22 米，寬5 米，深2．6 的混凝土池內(nèi)進(jìn)行斑點叉尾鮰循環(huán)水高效養(yǎng)殖模式探索，通過高密度投放（15000-20000 尾/池）、循環(huán)水養(yǎng)殖，魚兒一直在逆水運動、循環(huán)水調(diào)節(jié)水質(zhì)等高效養(yǎng)殖措施，力爭斑點叉尾鮰養(yǎng)殖周期縮短為8-10 個月，產(chǎn)量達(dá)40000 斤/池。

（4）水質(zhì)實時監(jiān)控，智能調(diào)節(jié)系統(tǒng)，以及應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng)有待完善，特別實在夏天高密度養(yǎng)殖還存在跳閘斷電或停電等其他突發(fā)狀況，導(dǎo)致翻塘的風(fēng)險。

2 斑點叉尾鮰循環(huán)水高效養(yǎng)殖關(guān)鍵技術(shù)

2.1 研發(fā)用于循環(huán)水養(yǎng)殖的污水微生物降解循環(huán)系統(tǒng)

研發(fā)用于循環(huán)水養(yǎng)殖的污水生物降解循環(huán)系統(tǒng)，魚兒在水槽上游進(jìn)食、生活等，排泄物、魚食殘餌等粗顆粒廢棄物逐漸堆至水槽的尾部，進(jìn)入吸污區(qū)。通過吸污平臺的吸污泵，將一級、二級污水池中的沉淀排泄物和魚食殘餌等粗顆粒廢棄物吸入排污管道，送到微生物分解池，經(jīng)分解處理后的凈化水，通過提升泵送入水產(chǎn)養(yǎng)殖一體化水處理設(shè)備進(jìn)行精密過濾和曝氣、溶氧、去氨氮、殺菌等，最終清澈潔凈的水體重新送回自然凈化區(qū)，使池水循環(huán)使用，減少排放，將水體潛力發(fā)揮到最佳，減少對外界環(huán)境的污染，提高養(yǎng)殖資源利用率及養(yǎng)殖水產(chǎn)品安全。如圖1 所示是水槽尾部的移動二級吸污平臺示意圖，可知在水流的作用下，水槽內(nèi)的排泄物以及魚料殘餌會經(jīng)一級擋水板沉淀在一級吸污區(qū)底部，污水經(jīng)過了第一次凈化；水流繼續(xù)向前流動，排泄物以及魚料殘餌會再經(jīng)過二級擋水板沉淀在二級吸污區(qū)，污水經(jīng)過了二次凈化，上面水進(jìn)入了自然凈化區(qū)，凈化后再利用。沉淀的廢水經(jīng)吸污平臺和管道，送入微生物分解池處理，生成有機肥料[2]。

2.2 開發(fā)基于水質(zhì)精控的羅茨風(fēng)機組曝氣溶氧自動控制系統(tǒng)

①基于物聯(lián)網(wǎng)的多參數(shù)水質(zhì)智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)的方案設(shè)計。設(shè)計一種新型水質(zhì)智能遠(yuǎn)程調(diào)控系統(tǒng)，系統(tǒng)包括水環(huán)境監(jiān)測模塊、增氧模塊、循環(huán)水處理模塊、水溫控制模塊、投食控制模塊、無線通信模塊、移動監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程管理中心和養(yǎng)殖戶終端APP，實現(xiàn)水質(zhì)信息的自動監(jiān)測和傳輸、根據(jù)監(jiān)測信息自動循環(huán)換水及污水處理、根據(jù)溶氧等情況控制羅茨風(fēng)機組工作。水質(zhì)監(jiān)測系統(tǒng)采集到的水質(zhì)信息，經(jīng)分析后作出邏輯判定，若水質(zhì)溶氧低了，則發(fā)出指令要求電機房內(nèi)的羅茨風(fēng)機組增開設(shè)備或是改換更大功率風(fēng)機工作，從而溶氧格曝氣量增大，溶氧增大，快速改善水質(zhì)。②配置羅茨風(fēng)機組專用變壓器和應(yīng)急響應(yīng)發(fā)電機組。同時電機房配有專用變壓器，以防在夏季用電高峰時電壓不穩(wěn)定，導(dǎo)致跳閘，高密度養(yǎng)殖斑點叉尾鮰風(fēng)險很大。在電機房內(nèi)配置了應(yīng)急響應(yīng)發(fā)電機組，時刻處于待機待命狀態(tài)，一點系統(tǒng)檢測到停電信號時，應(yīng)急響應(yīng)發(fā)電機組會在2 秒內(nèi)啟動，確保羅茨風(fēng)機組正常工作，為水槽正常曝氣增氧，循環(huán)水流。

圖1 二級吸污平臺示意圖

2.3 循環(huán)水養(yǎng)殖技術(shù)優(yōu)化

（1）依據(jù)循環(huán)水高效養(yǎng)殖的特點，研究斑點叉尾鮰循環(huán)水高效綠色生態(tài)養(yǎng)殖模式，設(shè)計出一體化水循環(huán)利用系統(tǒng)、水質(zhì)監(jiān)測與自動曝氣溶氧系統(tǒng)等。（2）一體化水循環(huán)系統(tǒng)，引入了二級吸污平臺、微生物降解池、過濾與殺菌系統(tǒng)、自然凈化清水區(qū)，配有人工植物浮萍優(yōu)化凈化效果。（3）基于物聯(lián)網(wǎng)的水質(zhì)智能調(diào)控系統(tǒng)的整體架構(gòu)，開發(fā)集監(jiān)測、控制、通信于一體的監(jiān)測管理系統(tǒng)。（4）開發(fā)基于水質(zhì)精控的羅茨風(fēng)機組曝氣溶氧自動控制系統(tǒng)，可根據(jù)實時監(jiān)測的水質(zhì)數(shù)據(jù)，控制羅茨風(fēng)機工作狀況，實現(xiàn)斑點叉尾鮰養(yǎng)殖的實時、高效、合理化。

3 結(jié)語

本文主要是采用優(yōu)化設(shè)計與現(xiàn)場試驗相結(jié)合的方法，利用漁場現(xiàn)有檢測、投食等設(shè)備，結(jié)合實驗設(shè)備和先期的研究成果，通過計算機優(yōu)化設(shè)計的數(shù)據(jù)與養(yǎng)殖現(xiàn)場試驗的結(jié)果相互驗證，從而得到最佳結(jié)構(gòu)及最佳效果。通過上述研究方法的實施，最終確定斑點叉尾鮰循環(huán)水高效綠色生態(tài)養(yǎng)殖的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具備的功能。接著制定改進(jìn)方案，設(shè)計系統(tǒng)，檢驗調(diào)試[3]。