使用增氧机，存在大误区！不同盐度下的增氧效率，是不一样的！！！

在水产养殖中，增氧机的选择和正确数量对降低养殖成本起着至关重要的作用。与常用的叶轮增氧机相比，水产养殖中使用的新一代增氧机，即螺旋叶式增氧机、喷气式增氧机、潜水式增氧机和叶轮式增氧机的增氧效率和能源成本进行了评价。在测试的增氧机中，叶轮式增氧效率最高，为2.098千克氧气/千瓦小时，其次是桨轮。最佳盐度(20‰和35‰)下增氧机的效率高于低盐和高盐条件下的增氧效率。每公顷虾池增氧平均能耗叶轮最低，桨轮增氧机次之。本研究通过保持一套统一的经济假设，提供了使用不同增氧系统南美白对虾养殖的经济比较。带叶轮的养虾场在盐度为35‰时，可以获得14%-25%的高回报，而螺旋叶式可以获得5%的高回报。将增氧机的类型和基于培养系统盐度的计算使用相结合，可以节约能源，并降低生产成本。




1.介绍

       在全球范围内，由于养殖技术的科学进步、可控环境条件下的集约养殖实践、特定无病原体种子的可用性以及更好的管理实践的出现，水产养殖快速增长。来自天然水源的溶解氧(DO)在较高的养殖密度下无法提供足够的浓度，人工增氧已不可避免地增加氧气供应，同时提供水循环以避免水体分层。机械增氧已经成为一种标准做法，以防止饲料养殖中低浓度的DO。



      在对虾养殖中，增氧成本是饲养后的第二大支出，而饲料占总运营成本的50%。螺旋叶轮增氧机、叶轮式增氧机、射流式增氧机、潜水增氧机、扩散器等各种新型增氧机已被水产养殖业引进，并应用于对虾养殖场。根据增氧机的标准氧传递率(SOTR)优化增氧机的使用，因为增氧过少会造成应力，有时会造成大量死亡和损失，但过度增氧会导致能源浪费和较高的运行费用。



      因此，需要探索不同水体盐度下增氧机的效率和经济性能，以及水循环效率，以便在更大程度上利用信息技术，有效降低能耗和生产成本。通过对增氧效率和总能耗评价，可以确定不同盐环境下最适合增氧的增氧机。本研究旨在评价不同类型增氧机的效率、水流流量及其对经济效益的影响。



2.理论支撑

        测量增氧机氧气传递率的方法较早为废水工业开发，并已被水产养殖采用。非稳态方法是在水池中测试增氧机，更适合水产养殖增氧机。在池塘增氧中，空气中的气体分子被压入水中，以增加池塘水中的氧气浓度。基于双膜理论，气体和水的界面可以分为一个气膜和一个液膜，这可以抑制气体分子进入或离开水的运输，这涉及扩散、对流及其结合等过程。



       增氧机的标准增氧效率(SAE)是指在标准条件下，增氧机在单位时间、单位功率下向水体中引入的氧气质量。

3.增氧机的选择

       选择浆轮式增氧机、螺旋叶片式增氧机、射流式增氧机、潜水式增氧机和叶轮式增氧机五种增氧机，对其技术经济性能进行比较。规格细节如功率、每分钟转数、频率、电压、导线功率和成本在表1中给出。

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3.1增氧机在不同盐度下的增氧效率

       在5‰、20‰、35‰和50‰等不同盐度条件下，对螺旋叶片、射流式、潜水式(SUA)和叶轮式(IMA)等新一代增氧机(图1)的氧传递效率进行了测试，并与常用桨轮增氧机(PWA)进行了比较。

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难得糊涂 发表于 2021-11-02 17:13
3.1增氧机在不同盐度下的增氧效率

       在5‰、20‰、35‰和50‰等不同盐度条件下，对螺旋叶片、射流式、潜水式(SUA)和叶轮式(IMA)等新一代增氧机(图1)的氧传递效率进行了测试，并与常用桨轮增氧机(PWA)进行了比较。

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图1研究中常用的增氧机

1.桨轮式(PWA)；2.螺旋叶片式(SLA)；

3.射流式(AJA)；4.潜水式(SUA)；

5.叶轮式(IMA)



3.2评价所需的增氧机数量

       叶轮式（IMA）增氧机的声发射最高，范围为1.643~2.098kgO2/kWhr(图2)。增氧机的声发射最高分别为20‰和35‰，高于5‰和50‰。比较同一增氧机在不同盐度下的性能，IMA在盐度为20‰、35‰和50‰时的性能分别比5‰的性能好27.7‰、26.4‰和22.7%。在盐度为20‰和35‰时，螺旋浆式（SLA）的效率分别比盐度为5‰时高26.1%和44.9%。在低盐条件下(5‰)，射流式（AJA）在20‰和35‰时的产量分别比低盐条件(5‰)提高了36.3%和41.8%。

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      与常用的桨轮式（PWA）相比，IMA在所有盐度下的性能都更好(29%-65%)(图3)。在其他盐度(除35‰)，桨轮式（PWA）较射流式（AJA）和螺旋浆式（SLA）形成良好。由于潜水式(SUA)性能较差，因此不推荐在任何盐度下使用。



       实验表明，一米深的一公顷池塘需要8~10个叶轮式(IMA)、8~13个螺旋浆式(SLA)或19~28个射流式(AJA)来支持一公顷对虾的养殖。SUB类型效率较低；因此，需要36-46个数字来满足一公顷虾养殖所需的增氧。如果使用桨轮式(PWA) ，每公顷虾池需要8-9个数量。与SOTR和AE一样，在盐度为20‰和35‰时所需增氧机数量少于5‰和50‰时所需增氧机数量。

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4.讨论

       不同类型增氧系统的组合比采用一种增氧系统效果更好。研究人员指出，每公顷所需的增氧机数量可能随着池塘的老化而增加，这取决于池塘的水和土壤呼吸。然而，更强的增氧不一定保证更高的产量，因为一个成功的作物还取决于种子的质量和无病的环境在对虾养殖。饲养密度和养殖天数决定了虾的大小和产量。较高的饲养密度是许多与池塘管理不善和疾病爆发相关问题的主要原因。在中等强度的管理策略下，鱼塘强化增氧似乎是经济上可行的。



5.结论

（1）水的盐度影响增氧机的SOTR和SAE。

（2）叶轮式增氧机的效率高于其他增氧机，但池塘中的现场性能需要进一步的现场调查。

（3）在20‰和35‰时可能获得比5‰和50‰更高的效率。水的含盐量影响每公顷所需的增氧机数量和能源成本。

（4）根据盐度选择增氧机的组合和尺寸可以降低能耗和生产成本。

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来源：水产设施养殖与装备工程研究中心

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