250W漩渦氣泵低能耗增氧機(jī)曝氣溶氧機(jī)進(jìn)行粗略的研究與介紹，供參考。

    一、微孔管器水下增氧的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)
    為了減少養(yǎng)殖對(duì)象的死亡，增加產(chǎn)量，提高效益，人們常常采用生物、化學(xué)、物理的方法向水體增氧。近年來，應(yīng)用優(yōu)質(zhì)漁業(yè)養(yǎng)魚增氧泵/增氧機(jī)是一種較好的增氧方式。
    這種啟閉式微孔管器與其它幾種常見的增氧機(jī)比較，主要特點(diǎn)是能啟閉、孔小、氣泡??；主要優(yōu)點(diǎn)有以下三條：
    （一）、與水面增氧的各種增氧機(jī)比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是：微孔管器水下曝氣增氧能使缺氧的水體下層較多的得到氧的補(bǔ)充，能使充入水體的空氣均勻擴(kuò)散到各個(gè)水層，能使底層在缺氧條件下產(chǎn)生的加速向空氣中擴(kuò)散，能減少噪音對(duì)魚類正?；顒?dòng)的干擾。
    （二）、與氣石等小、中、大曝氣器或曝氣管相比，微孔管器產(chǎn)生的氣泡要小得多。氣泡越小，氣液接觸面越大，在水中滯留的時(shí)間越長，增氧的效果越好。
    （三）、與只能開不能閉的陶瓷、鈦板等微孔曝氣管器及穿孔管相比較，其主要優(yōu)點(diǎn)是防堵性好，水反滲入管器內(nèi)少，氣體運(yùn)行阻力小，能提高氧利用率1-3倍，并能節(jié)能、省本。
    按要求安裝的啟閉式微孔管曝氣增氧的效果是很明顯的。2006年5月在南通啟東一畝河蟹育苗池里安放70米長微孔管，晴天下午水體溶氧保持在7毫克/升以上，單產(chǎn)達(dá)到100公斤；2007年在射陽用大棚加啟閉式微孔管水下曝氣增氧繁育河蟹早苗，晴天下午溶氧在8毫克/升以上，畝產(chǎn)達(dá)84公斤；08年在如東東凌東華河蟹育苗場(chǎng)4畝試驗(yàn)池安裝無錫產(chǎn)的啟閉式微孔管水下曝氣增氧培育河蟹大種苗，5月14日和15日下午5時(shí)測(cè)定, 溶氧達(dá)8.4毫克/升，畝均達(dá)70公斤，畝利潤24562.3元，分別比本場(chǎng)其它條件相同的水車式增氧機(jī)增氧的苗池高1.8毫克/升氧，畝高50公斤苗、22566元利潤，比一般未增氧的土池育苗高出更多，而且蟹苗病少、活潑、個(gè)體大、培育豆扣蟹種成活率高，能長大蟹，很受養(yǎng)蟹戶歡迎。在今年苗價(jià)很低、滯銷，在許多育苗場(chǎng)虧本的情況下，能取得這樣高的效益是很不容易的。
    目前市場(chǎng)上啟閉式微孔增氧管器還有不少缺點(diǎn)，如攪動(dòng)性差、安裝不便，微孔不微，啟易閉難等，仍需改進(jìn)和提高。
    二、水體增氧的機(jī)理及增氧對(duì)水質(zhì)的影響
    （一） 養(yǎng)殖水體為什么要曝氣增氧
    空氣中氧氣量一般在210ml/L，而淡水中溶解氧的飽和含量僅8～10ml/L,不足空氣氧含量的1/20。海水中溶氧更少。水體特別是池塘則常常缺氧，其主要原因是物理、化學(xué)、生物作用產(chǎn)生不同大小的耗氧量，其中逸散于空氣的為1.5%左右，養(yǎng)魚耗損為5～15%，其它生物呼吸和有機(jī)分解為80～90%。因缺氧致死的魚類較多，因而需要曝氣增氧。
    （二）為什么水體曝氣能增氧
    按照雙膜理論，在氣——液界面，有兩個(gè)膜，一個(gè)氣膜和一個(gè)液膜，當(dāng)氣體分子穿過氣相主體和液相主體間的氣膜和液膜時(shí)，就產(chǎn)生了傳遞阻力。對(duì)于氣體由氣相向液相傳遞時(shí)，難溶氣體傳遞時(shí)所遇到的阻力主要來自液膜，易溶氣體所遇到的阻力則主要來自氣膜，而中等溶解度的氣體所遇到的阻力則來自氣膜和液膜兩者。
  

  雙膜理論認(rèn)為，氧的傳遞速率正比于氧在液膜中的濃度梯度。要提高氧轉(zhuǎn)移速率，可以從兩方 面考慮。
    1、因?yàn)檠蹩傓D(zhuǎn)移系數(shù)KLa值與液膜厚度、氣液接觸面積有關(guān)，所以可以通過加強(qiáng)液相主體的紊流程度，降低液膜厚度，加速氣液界面的更新，增大氣液接觸面積等措施來提高KLa值。
    2、可以通過提高氣相中的氧分壓，增大液相中的ρs值（氧在液體中的飽和度。kg/m3），提高氧轉(zhuǎn)移速率。
    （三）為什么要進(jìn)行水下增氧
    因?yàn)轲B(yǎng)殖水體內(nèi)表層水中溶氧較多，有時(shí)飽和度高達(dá)200%以上，底層水中溶氧較少，飽和度約為40～80%，如水體中有穩(wěn)定的溫躍層，底層溶氧會(huì)更低，甚至為零。在中層水溶解氧隨水深增加而相應(yīng)減少，因而中下層水易缺氧，對(duì)養(yǎng)殖底層魚類多的水體，進(jìn)行水下增氧尤為必要。
    （四）為什么提倡微孔管器水下曝氣增氧
    鼓風(fēng)曝氣擴(kuò)散管器孔可分成微、小、中、大四種，其氣泡直徑分別為0.1mm 、1.5mm以下、2～3mm和15mm。微孔管器擴(kuò)出的氣泡比“小、中、大”小得多，而微氣泡上浮速度低，水越深接觸水體時(shí)間越長，汽液面越大，傳遞速率越高；大氣泡則相反。根據(jù)氧在水中溶解傳遞速率可擴(kuò)散理論，氧的傳遞速率與擴(kuò)散管器產(chǎn)生的氣泡直徑成反比，所以提倡微孔管水下曝氣增氧。
    （五）為什么溶氧動(dòng)態(tài)能影響水質(zhì)
    氧的電負(fù)性為3.5,對(duì)電導(dǎo)有較強(qiáng)的親和力，在反應(yīng)中表現(xiàn)為強(qiáng)氧化劑。在酸、堿溶液中，氧的電對(duì)反應(yīng)如式：
O2＋4H+＋4e＝2H2O
O2＋2H2O＋4e＝4OH－
    標(biāo)準(zhǔn)氧化還原電位分別為＋1.23伏與0.41伏，和天然水中其他電對(duì)比較，O2濃度較大，電位較高，是水中強(qiáng)有力的氧化劑，也是生物氧化反應(yīng)中重要的氧化劑，對(duì)變價(jià)元素動(dòng)態(tài)影響大，它作為受氫體，使有機(jī)物質(zhì)能進(jìn)行有氧呼吸，脫氫氧化，釋放出生命必須的能量，這是好氣性生物絕不可少的。
 
    O2的這些性質(zhì)、動(dòng)態(tài)對(duì)水的化學(xué)及生物學(xué)性質(zhì)有重要影響。
    1、決定水質(zhì)及底質(zhì)氧化還原條件
    溶氧含量高時(shí)，則水質(zhì)底質(zhì)呈氧化狀態(tài)，氧化還原電位高，變價(jià)元素多以高價(jià)態(tài)存在；如天然水中常見的氧化態(tài)物質(zhì)：O2、So4-2、No3-、PO43-以及Fe3+、Mn4+、Cu2+、Zn2+等金屬離子；溶氧低時(shí)，則相反。天然水中常見處于還原狀態(tài)的無機(jī)物質(zhì)：CL—、Br－、F－、N2、NH3、 No2－、H2S、CH4等。如水中嚴(yán)重缺氧時(shí)，有機(jī)分解的終還原物為：NH3、H2S、CH4等。有些元素常以多種形態(tài)在水中同時(shí)存在，如氮元素常有四種存在形式：NO3－、NO2－、N2、NH3。在未受污染溶氧豐富的水中，氮元素則主要以高價(jià)的No3－存在。所以，在溶氧從高變低時(shí)，水質(zhì)、底質(zhì)也從氧化狀態(tài)變?yōu)檫€原狀態(tài)，變價(jià)元素發(fā)生氧化還原反應(yīng)。
    對(duì)破壞大的有機(jī)分子，“電子槽”的沖擊基團(tuán)從分子構(gòu)架中吸取，有機(jī)物被氧化分裂成較小的碎片，沖擊基團(tuán)被還原。氧是普通、強(qiáng)的“電子槽”。
    2、水體氧化分解狀況對(duì)產(chǎn)生有益和有害物質(zhì)的影響
    在氧氣豐富的水體中，有機(jī)物氧化則較，終產(chǎn)物為CO2、H2O、NO3－、SO42－等物質(zhì)；反之，在缺氧條件下，有機(jī)物氧化則不，會(huì)有有機(jī)酸及胺類等有害物質(zhì)產(chǎn)生。
    3、對(duì)好氣嫌氣性微生物活動(dòng)的影響
    溶氧多時(shí)，生物有足夠O2作為受氫體，則進(jìn)行有氧呼吸。好氣生物可以順利活動(dòng)，它們對(duì)有機(jī)物的氧化分解較迅速*，終產(chǎn)物對(duì)生物無害。相反，若水中溶氧不足，生物只好用一些無機(jī)物(NO3－、SO42－、CO32－等）或有機(jī)物代替O2作為受氫體，進(jìn)行無氧呼吸。這時(shí)只有嫌氣性或兼性嫌氣性微生物才能正常活動(dòng)。它們分解有機(jī)物速率較慢，能量效率較低，產(chǎn)物多為還原態(tài)（如H2S、NH4、CH4等）對(duì)魚類及其餌料生物作用或不良影響。

  
    三、微孔管水下曝氣增氧技術(shù)
    （一）、根據(jù)水體溶氧分布變化的規(guī)律增氧，
    怎么樣使微孔管器增氧的效果更好，首先要了解水體溶氧分布變化的規(guī)律，并按照規(guī)律來增氧。
    甲、溶氧分布變化的規(guī)律
    １、溶解氧的日變化與日較差
    （1）上層水溶氧量晝夜變化大
    溶氧日出之前出現(xiàn)極小值，日落之前出現(xiàn)極大值，也就是說，從日出到日落溶氧逐漸增高至大值。而日落后的整個(gè)黑夜，溶氧則從大值不斷降低，到早晨日出前又達(dá)到小值，如此循環(huán)不已，變化不息。
    溶氧大值和小值出現(xiàn)的具體時(shí)間與光照、溫度有關(guān)。寒季，溶氧大值常會(huì)提前2～4小時(shí)出現(xiàn)，小值則往往會(huì)推遲1～2小時(shí)出現(xiàn)。
    （2）溶氧日較差
    溶氧日變化的大值與小值之差稱為“晝夜變化幅度”，簡(jiǎn)稱“日較差”。日較差的大小，主要與水體的生產(chǎn)性能有關(guān)。一般規(guī)律為：A.其它條件相同或相近時(shí)，水體越肥，水中浮游植物密度越大，溶氧日較差就越大；B.生物與肥料條件相同或相似時(shí)，水溫高，光照強(qiáng)度大，光合作用大，溶氧與日較差值也大。一年之中，以夏季的日較差大，高溶氧可達(dá)飽和度的120%以上，低溶氧在飽和度20%以下，嚴(yán)重時(shí)引起魚、貝類大量死亡。
    （3）底層水溶氧日變化
    底層水是陽光不足，透明度較小的水體，其光合作用白天也不能正常進(jìn)行，溶氧主要靠水團(tuán)運(yùn)動(dòng)，分子擴(kuò)散，從表層向底層增補(bǔ)溶氧，底層溶氧量比表層少得多，而耗氧作用則日夜照樣進(jìn)行，強(qiáng)度變化不大。飽和度較低，溶氧量變化同前。
    2、溶氧的垂直分布
    以池塘為例來分析一下：
    （1）中、下午
    中、下午溶氧垂直分布情況：表層水溶氧多，飽和度高達(dá)200%以上，底層水溶氧少，飽和度多為40～80%，有時(shí)更低。在中層水中，溶氧隨深度增大急劇減少，形成一個(gè)“躍變層”。常常是中午12時(shí)溶氧大值不出現(xiàn)在表水層，而出現(xiàn)在次表水層。這是因?yàn)椋孩俦韺友跻萆⒊霾糠盅醯娇諝庵?；②表層光過強(qiáng)，會(huì)抑制浮游植物的光合作用，產(chǎn)O2減少，此時(shí)次表層水光強(qiáng)合適，產(chǎn)O2就多，所以，溶氧大值出現(xiàn)在該水層；同時(shí)，表層水吸收太陽光能，水溫上升，比熱大，導(dǎo)熱小，因此在表、底層之間出現(xiàn)躍溫層。如無外力打破這種分層狀態(tài)，表層O2就難以流至底層，靠向下自然擴(kuò)散，則太慢、太少，加之表層水沉落下來的浮游生物殘骸、有機(jī)碎屑等進(jìn)入并大量滯留躍溫層，細(xì)菌大量繁殖，分解有機(jī)物，耗O2量大，則溶氧進(jìn)入中下層的量就更少，速度更慢。
    （2）水層差
    溶氧垂直分布極大值與極小值之差稱為“水層差”，其值大小決定于水體生產(chǎn)性能與分層流轉(zhuǎn)情況，在夏季水體初級(jí)生產(chǎn)力越高，水層差就越大，底層水往往缺氧，水的垂直對(duì)流則使水層差減少以至消除。
    （3）天黑以后的溶氧變化
    夜里，特別是下半夜，由于表層水溶氧濃度不斷下降，密度增大，表、底層水密度差消失，甚至上重下輕，發(fā)生垂直對(duì)流或在風(fēng)力吹動(dòng)下，循環(huán)流轉(zhuǎn)，混合均勻，使溶氧垂直分布均化。水體過深或地形復(fù)雜，即使有風(fēng)，底層水也常為缺O(jiān)2狀態(tài)。
    3、溶氧水平分布
    池塘中溶氧水平分布，主要取決于風(fēng)向風(fēng)力。
    無風(fēng)時(shí)，垂直分布不均一，水平分布則大體均勻；有風(fēng)時(shí)，由于風(fēng)力作用，下風(fēng)處的浮游生物密度比上風(fēng)處大，同時(shí)風(fēng)力引起的波浪也是下風(fēng)處大，因此白天下風(fēng)處浮游植物光合作用產(chǎn)生的氧和從空氣中溶入的氧都比上風(fēng)處高，上、下水層都是這樣。如果底層水中溶氧極少，那么，在上風(fēng)沿岸水中的魚、貝類，就有缺氧死亡的危險(xiǎn)。
    清晨溶氧的水平變化恰恰與中午相反，是上風(fēng)處溶氧高于下風(fēng)處。這是由于下風(fēng)處浮游生物和有機(jī)物比上風(fēng)處多，因此夜間下風(fēng)處耗氧比上風(fēng)處高。所以清晨魚浮頭時(shí)，一般總是趨向上風(fēng)面。大水面網(wǎng)箱養(yǎng)魚，當(dāng)水流通不好時(shí)，箱內(nèi)因放養(yǎng)魚密度過大，盡管箱外水中溶氧很多，但箱內(nèi)溶氧含量仍會(huì)很低，魚會(huì)因缺氧窒息，而大批死亡。
     4、深氧季節(jié)變化
    池水溶氧的季節(jié)變化，夏、秋季溶氧高低的差別比較大，白天池塘上層溶氧往往超過飽和度，而下層溶氧很低，上、下水層氧差很大；夜間特別黎明前池塘溶氧很低，故容易發(fā)生魚類浮頭現(xiàn)象。在水溫較低的季節(jié)，由于池中浮游植物少，光照強(qiáng)度低，不會(huì)常出現(xiàn)溶氧的過飽和現(xiàn)象，氧量高低差也較小。
    乙、根據(jù)溶氧分布變化的規(guī)律增氧
    1、要科學(xué)確定開機(jī)增氧的時(shí)間和時(shí)段，如水體上層溶氧在日出之前出現(xiàn)極小值，應(yīng)在此之前1～2小時(shí)開機(jī)增氧至早上日出后；日落之前溶氧出現(xiàn)極大值，晴天下午就可停止增氧；
    2、根據(jù)天氣情況增氧，晴天中午、陰天清晨、連綿陰雨半夜都要增氧，傍晚不增；天氣悶熱開機(jī)時(shí)間長，天氣涼爽開機(jī)時(shí)間要短；
    3、視溶氧分布狀況增氧，如無風(fēng)時(shí)，注意在水體下層增氧；白天有風(fēng)陽光普照時(shí)，注意在上風(fēng)處增氧，清晨則相反，應(yīng)在下風(fēng)處增氧，等等。

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