微孔管曝气增氧养鱼及冰下越冬技术的技术报告研究2月21日修改稿.docx
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1、微孔管曝气增氧技术报告一、立项的目的和意义池塘养鱼实际上是一个封闭式的水生生态系统,一般来讲,在整个养殖过程中基本上是在不换水或缺少换水的情况下运行。其水质管理主要是以少量补水和水质调控处理为主,而调控的主要内容就是增氧。因为水中充足的溶氧,不但是水中主要养殖的水生动植物所必需的,同时水中各种生化反应也都需要氧气的参与,可以说,水中溶氧状况的好坏是影响水质的最重要指标。因此水产工作者一直在不断的研究和探索有效增加水中溶氧的方法,从1922年第一台增氧机的问世,现在已研发出各种形式、多种规格型号的增氧机械,使得我国水产养殖业得到了大幅度提高。然而,随着养殖产量的大幅度增加,有些优质水产品对水质的
2、要求越来越高,传统的机械曝气(叶轮式、水车式、喷水式增氧机)主要是对水体上层进行增氧,难以对水体实行全方位立体式增氧,这也就制约了水产养殖产量的进一步提升,同时由于水质难以控制在适宜于水生生物生长的水平,使得水中有害物质难以去除,使得病虫害日益严重,而且随着鱼病用药的增加,对水产品质量安全带来了严重隐患。因此,研发和应用新的增氧方法和增氧机械,对有效的改善水质,增加水产养殖的产量和效益是十分必要的。我们进行的这项池塘微孔管曝气增氧方法及其增氧系统对我们北方地区的池塘养殖及其水生动物冰下安全越冬的实验研究和推广应用,将是增氧技术的一次革命。二、技术特征和技术原理曝气增氧的实质是使气相中的氧向液相
3、中转移,气相中的氧转移为液相中的溶解氧,是通过流体运动形成气液接触界面来完成的,称之为曝气扩散技术。曝气扩散技术有两种基本形式,液相流体主运动型和气相流体主运动型。以液相流体主运动型的曝气机械主要有叶轮式、水车式、转刷式、射流式。其特征为:动能作用于重质液相流体运动,轻质气相流体是被动接触。在叶轮或转刷搅动处,射流口附近产生局部连续的气液接触界面。以气相流体主运动型的称为鼓风曝气,即由鼓风机运输气相流体,经曝气管的扩散作用,以升泡运动的方式形成气液接触界面,其技术特征是:动能作用于轻质气相运动,重质液相流体为被动接触,由升泡的上升运动产生立体连续的气液界面。通过以上比较,鼓风曝气以气相(轻质)
4、流体作为主动运动,以立体连续升泡作为充氧形式,其氧转化能力高于机械曝气的优越性是显而易见的。鼓风曝气增氧的另一个特点是,能使整个水体充分对流,溶氧和营养分布十分均匀。因此,可以说曝气增氧技术及其应用是一种具有立体曝气性能的水体增氧方式,它能使空气中的氧迅速转移到养殖水体中,解决了水产养殖水体因水质恶化和高密度养殖而引起水体缺氧的难题。三、研究内容与技术方案为了探索微孔管增氧系统的增氧效果,以及微孔曝气管对氧气的传递效率,并与传统搅水式叶轮增氧机进行对比试验,同时研究探讨微孔曝气增氧系统在传统池塘养鱼方面的应用,以及增氧曝气管的布设方式,密度的配备等进行了多方面的探索,旨在为大面积应用提供依据。
5、(一)微孔曝气管增氧能力试验:应用不同长度的微管曝气管进行试验,测算其增氧能力,为生产中合理应用布设提供参考。(二)不同规格型号的微孔曝气管的技术参数试验:对不同厂家、不同规格、不同型号的微孔曝气管进行氧利用率、充氧能力、动力效率;阻力损失,服务面积等技术参数进行对比试验,同时参考价格等因素,选择高效,经济有效的曝气管应用于生产。(三)微孔曝气增氧系统的安装、布设方式试验:根据生产中对溶氧的要求,探索风机型号、功率的选择、连接管道的选用及其微孔管布设方式及密度的选用等进行试验,找到适用于不同养殖环境、产量的配套方案。(四)微孔管增氧与叶轮式增氧机的对比试验:通过对比试验,找出这两种增氧设备在动
6、力效率,增氧能力及增氧效果方面的差异。以便在应用和推广这项新式增氧方式时更有说服力。(五)微孔管冰下曝气补氧促进鱼类安全越冬试验:应用微孔增氧技术探索在北方池塘鱼类冰下越冬补氧的技术及其使用方法。四、试验结果分析:(一)微孔管曝气增氧系统的组成:微孔管曝气增氧系统主要包括提供气源的机械连通配气管道及雾化曝气管组成。1、气源机械:气源设备主要是鼓风机或压缩机、鼓风机有罗茨风机和层叠风机。选择合适的风机的标准是在相同电耗和系统通气阻力下最终产生风量大小。2、输气管道(主管道):是连接风机和曝气管的管道系统。鼓风机连接增氧管后口经变小,管道产生的阻力使得部分留在鼓风机壳内无法出去,其实际的出气量将会
7、有效降低。管道越长,口径越小,产生的阻力也将越大,实际的增氧效果也必然受到影响。存留在机壳内的空气越多,电机消耗的功率越大,电机发热温度过高时容易烧掉。我们经过试验、采取风机出口安装储气桶和适当增加配气管道的口径和尽量缩短输气管的长度来解决这个问题。经试验一般功率在3 kw以上的风机,储气桶的容积在1000升左右为宜,送气主管道在100 m以内口径应在75100 mm左右,低于100米。可选择输气管口径在5065 mm左右为宜。选用的主管道的输气管为PVC下水管,输气支管为20 mm口径的pvc下水管和pvc加强软管。3、微孔曝气管:是作为曝气增氧系统的核心终端设备,采用氧利用率来评价曝气管(
8、器)的技术性能,当然是曝气管的气孔越细越好,但是,微孔曝气管需要一定的压力(0.05 mpa)来冲破管壁的阻力;而在水产养殖生产中,越细的孔也越容易被管壁上滋生的细菌膜堵塞(一般在使用1520 d左右)。常见的曝气管(器)最早是广泛应用于污水的处理及河道复氧试验中,常见的曝气器有:刚玉微孔曝气器(类似于气石),是由刚玉砂加陶瓷黏合剂烧结而成;旋混曝气器,是通过对空气的旋流、阻挡、碰撞以充分破碎气泡;膜片式微孔曝气器,是通过在硅橡胶膜电上打孔来实现冲气曝气,而现在在水产养殖中普遍应用的是管式微孔曝气器,即微孔管。有两种方式,一种是在硬质或软质的pvc管上打孔,另一种是由新型高分子合成橡胶制成的皱
9、皮软管,其主要特点是:一次成型,不需要人工打孔,当一定压力的空气注入后就会开启微孔管,没有气体通过时,气孔就会关闭,有效地阻止了水的回流和污物的阻塞。而且其气孔直径较小,一般在微米级(2050 um)其曝气管的外径在1416 mm,内径是1012 mm。通过我们对各种曝气器、曝气管的比较试验、分析,认为在现阶段应用在池塘养鱼的曝气管以选用高分子微孔软管为好。其综合指标为:管外径16 mm,内径12 mm,微孔直径2050 um,气泡直径0.52 mm,空气流量312 m3hrm,动力功率2 kgkwh,增氧功率1.80 kgkwh。4、微孔曝气管的布设方式到目前为止,微孔管曝气增氧只是一种增氧
10、方式,是建立在需应用者人工布设的一个增氧系统。因此,研究和探讨微孔管的布设方式,对整个系统的运行及增氧效果的好坏将产生重要的影响。目前微孔管的布设有两种方式:微孔管增氧是现阶段十分有效的增氧和改善水质的手段,为了充分发挥其效能,合理配置是至关重要的。根据反复试验比较分析,提供以下合理配置方案:(1)功率配置:风机出气风压不低于35005000 mm汞柱(4570 kpa),宜选用三叶罗茨鼓风机,每亩0.10.15 kw。(2)管道安装:鼓风机出气口要安装储气仓和排气阀,充气可采用集中供气或分池供气的方法,单池或多池并联的形式,主管道与充气管有阀门控制,便于调节气量。也可以采用调速电机来调节气量
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