一、 项目汇编
1.1 项目基本情况
项目名称：嘉鱼县零排放圈养系统及水质在线监测系统采购项目
承建单位：湖北熙权科技有限公司
项目性质：新建项目
1.2 项目背景
我国是世界水产养殖大国，养殖产量占世界水产养殖总产量的2/3。而湖北省作为全国淡水水产养殖第一大省，连续23年居全国第一。随着渔业资源环境保护和水域生态修复步伐的加快，湖北水产养殖业也面临一些问题，如养殖品种结构有待进一步优化、养殖水域周边污染等。当前，江河湖库退出精养，池塘养殖逐渐成为我国水产养殖业中最重要的方式之一，池塘养殖产量约占全国水产养殖总产量的一半。而池塘养殖普遍采用的高密度放养、大量投饲的散养模式，带来了养殖水环境劣化、病害频发、养殖效率低等诸多问题，严重制约了池塘养殖业的可持续发展，池塘养殖传统技术模式的转型升级已刻不容缓。
为加快水产湖北水产强省的建设，湖北省各地正在按照《关于加快推动水产养殖业绿色发展的意见》的总体要求，大力推进“流道养殖、桶箱养殖”等。意见中提出，到2022年，水产养殖业绿色发展取得明显进展，走在全国前列。水产养殖空间得到优化，水产品供给质量稳步提高。
要想实现水产养殖主产区尾水达标排放，养殖水域生态环境得到有效保护。必须大力推广池塘工程化循环水养殖，零排放圈养绿色高效循环养殖等现代生产方式，在养殖池塘内开展养殖水体原位净化修复，使养殖尾水排放污染物大幅度减少。在保证养殖效益的前提下，实现水产养殖业绿色健康发展。
1.3 项目建设内容
1.3.1 零排放圈养技术
圈养技术是在池塘中构建圈养装置，把养殖对象圈在圈养桶内养殖。 在养殖过程中，可以通过圈养桶特有的锥形集污装置高效率收集残饵、粪污等废弃物，废弃物经吸污泵抽排移出圈养桶、进入尾水分离塔，并在分离塔中沉淀分离、收集后进行资源化再利用。尾水经人工湿地脱氮除磷后再回流到池塘重复使用，实现养殖尾水的“零排放”。
该养殖模式主要包括圈养系统、增氧系统、集排污系统、循环水系统和人工湿地废水处理系统五个系统。技术最大的核心是集中排污，能及时有效地收集鱼类代谢物和残剩饲料，从而有效改善水质，确保池塘良性循环。最终实现养殖废水“零排放”，同时为鱼类养殖提供稳定的环境。
圈养桶为食品级PE环保材质，上部为圆柱体，直径4.0m，有效水深约1.7m，有效养殖水体约20m3。无死角，有效避免了养殖鱼类扎堆、局部缺氧现象。内设固定式防逃网和活动式捕捞网隔。需要分级或捕捞时，升起捕捞网隔即可便捷化起捕。通常2人即可完成捕捞，能够大幅度节约劳力成本。可与集成吸鱼泵技术结合，实现捕捞机械化。
增氧系统主要是通过空压机、罗茨鼓风机或制氧机等与纳米增氧管进行微孔增氧。增氧产生的气泡在圈养系统内形成由四周向中央推送的水流，可将残饵、粪便等养殖废弃物推送到圈养系统中央部位，以利于其沉降、收集。根据需要，还可加装推水水泵，利用水流的冲击形成环流，有助于收集残饵、粪便。
集排污系统由圈养桶下部锥形结构、尾水管道、吸污泵等构成。当残饵、粪便下沉至圈养桶锥底后，由于没有鱼类的扰动，会沉积到底部的排水口附近。当吸污泵开启，含残饵、粪便的污水（黑水）会首先被抽排出，进入尾水塔。抽排完污水（黑水）后，还需要继续抽排清水（非黑水状态的养殖尾水，含鱼类代谢产物），清水直接抽排到圈养池塘中，靠池塘水体的自净能力去降解其中的有毒有害氮素。由于圈养系统独特的集、排污结构，实现了清、污（黑水）分离，使养殖尾水的后续处理变得简便和彻底。
固液分离及尾水处理系统主要处理输入尾水分离塔的污水（黑水），在重力作用下，静置一段时间后，废水中的固形物即可充分沉淀至水塔底部，此时可从底部水管中将固形物收集，作进一步的资源化再利用处理（如发酵制作有机肥、饲养蚯蚓、制作沼气等）。去除固废后的上清液流经垂直流人工湿地系统，采用短程硝化+厌氧氨氧化技术进行脱氮除磷处理，处理后的水重新回到池塘中重复使用，实现养殖废水零排放目标。
人工湿地废水处理系统在圈养池塘中通过移植苦草、狐尾藻等沉水植物，以及布设生物刷、架设生物浮床等措施，强化池塘水体的自净能力。在养殖期间，应维持水体清洁，透明度保持在60cm以上。
（2）主要优势
① 绿色、环保、安全。将鱼、虾的残饵粪便直接收集到尾水收集塔里面，经过一定时间的沉淀以后，残洱和粪便的残渣回收利用到其他方面，不仅可以达到真正的“零排放”，而且实现了养殖固废资源化，可二次利用，养殖效益也比普通池塘高出5倍。病害发生率降低70%以上，渔药使用量降低80%以上，基本不用抗生素类药物。实现了清水养殖，成品鱼的口感和品质也更好。
② 节水、节地。这种养殖方式实现了清洁生产，能够有效提升养殖容量，降低病害发病率。在提升水产品质量的同时，能够降低人力、水资源等生产成本，提升养殖效率。无论池塘大小、水源好坏均可安装，无需额外占地。适合圈养的品种多、规格广。池塘水体自净能力得到强化，只需补充少量水体，无需外排尾水，养殖尾水“零排放”，实现了重复利用，资源节约的目标。
③ 能够促进池塘转型升级。该方式对池塘要求低，适应性广，便于集中管理和控制，可集成远程监控系统、自动在线监测、可追溯系统等技术与系统，实现池塘智能化、工业化养殖。
随着水产养殖结构的调整，工厂化养殖规模不断扩大，养殖水质对水产品和经济收益的影响不断增加，监控系统作为现代水产养殖实现自动化和智能化必不可少的要素快速发展起来。但是我国水产养殖多数为粗放型管理，在水环境监测方面较为落后，造成水产养殖生产效率低。水质在线监测物联网平台以水源质量的测量模块为基础，基于web和云计算技术，针对客户需求，建立水质在线监测系统平台，可实时监控水源质量，实现用户能够随时随地监测水温、溶氧、PH、光照强度等水质参数信息以及控制增氧机、水泵设备等节点的功能。系统实现在线数据查询及统计报表、在线数据自动预警等功能，提供对所属地区各监测点数据的实时采集传输，实现在线归集和排名反馈，为客户提供数据分析和决策依据。
水质在线监测系统由采样单元、预处理单元、分析监测单元、系统控制单元、通信单元、服务器单元和远程控制中心等组成。
采样、预处理单元：在系统初级完成水质自动监测的水样采集、水样预处理等监测过程；
分析监测单元：将监测地区的水质常规参数、水文参数等需要测定的指标践行实时监控，收集、整理、汇总实时数据和报表；
通信单元：实现数据及控制指令的上行及下行的传输过程，数据及时传至企业监控中心；
服务器单元：接收来自不同现场的自动监测数据，将数据保存至本地进行存储，同时将数据保存至数据库中，对第三方软件平台提供数据访问的接口，可定制化开发；
远程控制中心：实时接收数据库的监控数据，实现对环境数据资源的及时管理，推动信息资产的管理、共享和利用，提高数据综合分析应用和决策分析支撑。同时构建物联网应用展示平台将养殖区域所有养殖池的环境状况展现于管理者面前，整合所有环境信息及资源，构建统一的业务应用平台。
① 动态的检测体系，能够连续、及时、准确的检测目标水域的水质及其变化情况，实现监测养殖池的温度、PH、溶解氧等重要水质参数的在线监测；
② 数据实时更新，能够将实时数据收集并上传，完成数据有效 性审核、报表制作、权限控制、系统管理等功能，管理员权限登录系统才能查看和管理后台数据；
③ 收集并可长期存储制定的监测数据，能够随时查询历史数据，并进行导出，导出格式支持PDF、Word，能够为管理决策提供便利；
④ 系统具可在后台设置数据预警界限，当监测数据超过设定值，系统会向管理人员发送预警消息，方便管理者第一时间了解情况。
2.1现场安装图片
如上图所示，项目采购的所有设备均已安装、调试完成。设备满足合同规定的技术要求，系统运行状况良好，设备稳定运转。圈养系统按要求安装、调试完成，能够立即投入使用。水质在线监测系统能够实时监测数据，传感器灵敏度高，数值准确。操作和控制系统灵活、可靠，能够实现远程操控功能。
通过改善养殖模式，能够实现室外池塘的集约化养殖、工厂化管理，符合中国水产养殖业的健康绿色发展理念，符合资源节约、环境友善型的现代水产养殖业发展方向，能够广泛应用于池塘养殖生产。这样既解决了池塘养殖的自身污染，又做到化废为宝。在有效地提高了池塘养殖的经济，社会和生态效益的同时，能够推动中国池塘养殖技术转型和升级。从而加速中国水产养殖绿色发展的进程，最终实现精准水产养殖的目标。
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