典型增氧设备在养殖池塘中组合应用的研究

叶轮式、水车式、射流式和曝气式增氧机是目前我国池塘养殖使用的主要增氧设备;由于结构形式和工作原理的不同,4种形式的增氧机有不同的特点和功能。为提高养殖池塘增氧设备的增氧效果,通过增氧设备对养殖池塘水体不同深度增氧效果的试验和养殖池塘自然增氧的试验,分析了4种典型的增氧设备的增氧性能和特点,提出了叶轮式增氧机与耕水机、水车式增氧机与耕水机、水车式增氧机与射流式增氧机以及曝气增氧机与耕水机组合配置使用的混合增氧模式,可以优势互补,充分发挥各种形式增氧设备功能。通过组合使用,达到对养殖池塘水体最大限度的增氧效果的目的。     

增氧机的类型及其池塘增氧效果

溶解氧是池养鱼类赖以生存的重要环境因素之一。池水溶氧量与鱼类的摄食率、饵料系数和生长率有密切关系。池水溶氧量的急剧下降不仅使鱼类食欲不振、生长缓慢，降低鱼类的抗病力，严重缺氧时，会导致鱼类窒息死亡。     

机械增氧对池塘养鱼高产的生态效果和技术经济效果分析

本文着重研究了机械增氧对池塘鱼类生态环境、生理活动的影响,并通过池塘养鱼采用机械增氧后的成本核算,对绝对增产和相对增产效果及技术的投资与回收期等经济指标进行了分析,并讨论了该技术对提高池塘生产力、鱼种增长系数等指标的效果。     

黄颡鱼养殖使用微孔增氧技术与机械增氧的效果比较

微孔增氧技术是近几年发展起来的一项增氧新技术,虽然造价高于一般增氧机械,却有许多优点,能够使水体底层溶氧丰富均衡,多用于鱼、虾、蟹类养殖。为了将此项技术引进到＂优质高效黄颡鱼池塘养殖示范＂项目,2010年在江苏省涟水县马棚农场的黄颡鱼池塘高效养殖示范区,进行了微孔增氧与机械增氧机使用效果的比较试验。     

应用池塘底部增氧技术养殖南美白对虾效果好

随着南美白对虾养殖密度的不断提高,单独使用传统的叶轮式或水车式增氧机已经不能满足对虾养殖池塘的立体增氧要求。2005年,我们结合白对虾病害防治试验,在一部分养殖池塘推广应用一种新的增氧模式,即在池塘底部铺设增氧管道,配上水车式增氧机养殖南美白对虾,取得成功。     

微孔曝气增氧技术在池塘养殖中的应用研究

对水车式增氧机和微孔曝气增氧做对比试验,结果表明:微孔曝气增氧快,单位时间内增氧效果为水车式增氧机的2.6倍,养殖综合效益比水车式增氧机提高20%~60%。     

池塘养殖新型增氧技术——底充式管道增氧

随着水产品养殖密度的不断提高,单独使用传统的叶轮式或水车式增氧机已经不能满足养殖池塘的立体增氧要求。而底充式管道增氧技术的出现,恰恰能满足池塘立体增氧的需求。它还能有效改善养殖环境、提高养殖对象成活率、降低发病率、降低能耗和饲料成本,显著增加产量和经济效益,被认为是一项节能、高效、生态型的实用技术。它有以下4个显著优点。     

池塘小网箱不同微孔增氧方式养殖效果的比较

通威股份有限公司吴宗文项目组长期从事鱼类养殖技术的研究,2011年在四川双流瑞枫红渔场池塘小网箱养殖罗非鱼过程中试验了不同微孔增氧方式的养殖效果,结果表明网箱外微孔增氧的生产效能比传统的网箱内微孔增氧养殖效果好。现将技术总结如下:一、材料和方法1.试验池塘面积13亩,平均水深4米,在池塘一侧布置2排网箱(长宽深为1.5米×1.5米×2.0米),网箱有效水深1.5米。网箱间距1.5米。每排网箱中间有60厘米的人行通道,两侧网箱呈"品"字形,有利于箱体间水流交换,两排网箱相距8米。     

池塘养蟹充气增氧技术初报

采用底层充气增氧技术,在池塘进行了河蟹雌雄分塘养殖试验。经过1年养殖,雌、雄蟹平均规格分别为132g/只、250g／只,单产分别为64 kg／亩、80．25 kg/亩,亩毛利分别达4823元、15061元。     

不同增氧终端结构对养殖海水增氧效果的影响

比较分析了一定气量下不同增氧终端结构以及一定增氧终端结构下不同通气量强度对养殖海水的增氧效果。试验结果表明,在一定充气量下,随着气石目数的增加其增氧效果越好,即100目依次优于80目和60目;在一定增氧终端结构下,通气量强度越大,水体的增氧效果就越明显。在试验通气量30~150 L/h范围内,于充气量120 mg/L时,100目气石的增氧效果最高;为获得最佳增氧效果,需将气石目数与通气量高低合理搭配。当通气量较低时,应选择目数较小的气石;而通气量较高时,需选择目数较大的气石。探讨最佳增氧效率、氧利用率和动力效率,对节能增效、指导生产实践具有重要的现实意义。     

Effects of mechanical aeration on evaporation rate and water temperature in aquaculture ponds

Water temperature and water loss by evaporation were monitored in control ponds and in ponds with different rates of aeration (9.2, 18.4, 27.6 and 36.9 kW/ha). The mean decrease in water temperature at 70‐cm depth was greater than that at the surface in aerated ponds than in control ponds. The greater the aeration rate, the cooler was water, both at the surface and at 70 cm. Evaporation rates were found to increase with greater aeration rate. Water loss increased by 32%–92% over 24‐hr periods in ponds with one to four 0.37‐kW Air‐O‐Lator aerators, respectively. The nutrient‐enriched control pond was more turbid, had cooler surface and deep water temperature, and had greater evaporation loss than the control pond without nutrient addition and less turbid water. But, aeration did not increase turbidity. Aeration can increase water loss from ponds and result in lower water temperature. Although aeration should not be used excessively in order to conserve water and reduce production cost, it is essential for many types of feed‐based aquaculture.     

不同增氧方式对盐碱养殖池塘pH的影响

以盐碱池塘水体为研究对象,比较叶轮+底增的复合增氧方式和传统叶轮单一增氧方式下盐碱池塘水体pH的变化趋势,以探讨复合增氧方式对盐碱池塘水体pH的影响。试验包括室内和野外试验两部分,室内试验为通气量和叶绿素a浓度交互作用下对室内普通水体pH的影响,野外试验为复合增氧和传统叶轮单一增氧方式对盐碱池塘水体pH、溶解氧和叶绿素a浓度的影响。室内试验结果显示,通气可以显著降低水体pH值(P<0.05),且降低值(ΔpH)随通气量增大而增大。野外试验结果显示,开机时,不同天气条件下复合增氧池塘pH均显著低于单一叶轮池塘(P<0.05),复合增氧池塘DO和CO2浓度均显著高于单一叶轮池塘(P<0.05);不开机时阴天和雨天条件下两者差异亦显著(P<0.05)。整个养殖期复合增氧池塘DO显著高于单一叶轮池塘(P<0.05),而pH值下降及CO2浓度上升较明显,且均在第45天后低于和高于单一叶轮池塘(P<0.05)。经双变量相关性分析发现,复合增氧与单一叶轮增氧方式下叶绿素a浓度与水体pH均呈显著正相关,相关系数分别是0.913和0.738。以上结果表明,复合增氧方式能够增加水-气接触面积,有效提高盐碱池塘水体DO和CO2浓度,降低池塘水体pH值。     

养殖池塘太阳能供电智能增氧系统设计研究

针对水产养殖存在的自动化水平低、增氧设备耗能高以及太阳能利用技术普及不足等现状,设计了一套以太阳能为主要动力来源的水产养殖智能增氧系统。通过研究太阳能供电系统各部分的组成结构、运行方式及特点,结合选定地点的太阳能资源情况,分析不同情形下太阳能的辐射强度,确定光伏阵列容量,计算系统每日发电量与负载用电量的匹配情况,以达到太阳能电池板容量的优化配置,并将其应用于智能供氧系统。系统采用基于ATmega128单片机的硬件电路,以及软件程序设计,运用电导增量法、三阶段式充电法、逆变电路等技术实现最大功率点的跟踪、蓄电池的智能充放电、逆变器SPWM控制、供电源自动切换和增氧设备自动启停等主要功能。结果显示,该系统能有效提高鱼塘增氧效率、降低养殖成本,实现水产养殖的环保化和自动化。结果表明:该系统运行稳定、可靠、节省电能,能提高水体溶氧,可满足节能、环保的要求。     

循环水池塘与非循环水池塘中浮游生物的群落结构及其动态研究

研究了循环水对池塘中氮、磷含量、浮游生物种群结构及其相互关系的影响。结果显示:从循环塘中共鉴定出浮游植物93种,隶属6门47属;非循环塘中共鉴定出浮游植物100种,隶属6门48属,循环塘与非循环塘均以绿藻门种类最多,分别占各塘种类总数的40.86%、42%。两塘中浮游植物的密度和生物量分别为:循环塘为247.68～1133.31(×104ind/L)和3.07～10.83 mg/L;非循环塘为511.68～1773.3(×104ind/L)和4.48～17.34 mg/L。循环塘浮游植物的密度和生物量比非循环塘要低,且差异性显著(P<0.05)。循环水鱼塘中共检出浮游动物33属42种,非循环水池塘68属88种,在试验期间两塘中浮游动物的优势种主要是由原生动物和轮虫组成,其种数变化顺序为原生动物>轮虫>枝角类和桡足类。循环塘中原生动物和轮虫分别占浮游动物总种类数的52.38%、33.34%;而非循环塘中原生动物和轮虫分别占浮游动物总种类数的42.05%、48.86%。其中循环塘72～708.11 ind/L和0.41～1.69 mg/L;非循环塘152.9～208.20 ind/L和0.26～0.46 mg/L。循环塘浮游动物的密度和生物量显著高于非循环塘(P<0.05)。循环塘与非循环塘中浮游植物的Shannon-Wiener指数分别为介于1.39～1.62和1.16～1.48之间,两塘中浮游动物的Shannon-Wiener指数分别为介于0.50～1.95和1.08～1.45之间。结果表明:循环水对养鱼池塘水体中浮游生物的出现率、丰度和生物量影响较大。     

养殖池塘增氧机制与装备性能比较研究

水产养殖过程中,池塘生态系统可分为自成熟期和人工维持期。在养殖容量提高的情况下,养殖生物呼吸需氧量在不断增加,缺氧条件下有机物分解成有害物质,影响养殖生产。维持池塘生态系统稳定的主要工程机制为:通过上下水层交换、平衡营养元素等方法,强化光合作用,提高营养物质转化规模,提升初级生产力;形成生态增氧为主、机械增氧为辅的高效增氧机制。以中国养殖池塘生态系统为研究对象,分析探讨养殖池塘生态机制、水体溶氧理论、增氧机作用机理、不同类型增氧机的机械性能等,提出了大宗淡水鱼混养池塘及几种典型单养池塘增氧机配置方式,从而为池塘养殖系统增氧机的配置提供技术参考。     

不同曝气策略对SBBR处理模拟水产养殖废水净化效率的影响

为研究不同曝气策略对序批式生物膜反应器(SBBR)净化模拟的罗非鱼工厂化养殖废水的影响,实验设计构建了5个形态结构相同的SBBR反应器,探究在两个既定溶解氧(DO)水平下(即曝气段DO=2或3 mg/L)不同曝停比(1h/5h、2h/4h、3h/3h、4h/2h、5h/1h)对其净化效率的影响。研究结果显示:不同曝停比工况下氮素去除途径主要为同步硝化反硝化。总氨氮的去除率随曝停比的增大呈升高趋势。在曝气段DO=2 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈升高趋势,硝化过程是影响氮素去除的主要因素。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,总无机磷氮的去除率随曝停比的增加呈先升高后降低的趋势,在曝停比为4/2时达到最高。实验工况下不同溶解氧水平对COD的去除无显著影响,但是不同曝停比对COD的去除却有显著影响。在曝气段DO=2 mg/L工况下,出水磷浓度随曝停比的增加呈先积累后去除趋势,且磷素的去除率随曝停比的增加而增加。而在曝气段DO=3 mg/L工况下,磷素去除率均为正值,且随曝停比的增加先升高后降低,在曝停比为4/2时达到最高。     

我国水产养殖设施模式发展研究

作为世界水产养殖大国,我国的养殖设施模式要走上可持续发展的轨道,应该在为健康养殖提供进一步保障的前提下,更加注重系统在"节水、节地、节能、减排"方面的功效。养殖池塘、流水型养殖设施、循环水养殖设施和网箱养殖设施是我国集约化养殖的主要设施模式。这些设施在发挥巨大生产力的同时,在养殖水环境控制、水资源利用、生产系统效益、系统对环境的影响等方面,不同程度地存在着问题或矛盾,没能发挥出现代设施系统在健康养殖和产业可持续发展上应有的作用。本文在对以上4种主要养殖设施模式进行分析的基础上,结合养殖设施科技领域的研究成果,提出未来我国水产养殖设施模式的发展方向以及需要解决的重大科技问题,包括池塘工程化生态养殖设施、节水型养殖设施、经济型循环水养殖设施、系统化深水网箱养殖设施等4种发展模式。     

象山港三种不同养殖方式对浮游动物群落的影响

为探究不同营养类型养殖方式对半封闭海湾浮游生态系统的影响,于2015年在象山港的鱼类网箱养殖、牡蛎筏式养殖和海带筏式养殖3种养殖区内外分别进行大、中型和中、小型浮游动物群落及相关环境因子的四季研究。结果显示,牡蛎养殖区内大、中型浮游动物群落结构变化明显,夏、秋季优势种太平洋纺锤水蚤的优势度下降,冬季优势种腹针胸刺水蚤的优势度上升;网箱养殖区内浮游动物群落变化不明显,变化主要为大、中型浮游动物优势种,春、冬季腹针胸刺水蚤的优势度下降,秋季优势种种类组成变化明显;海带养殖区内浮游动物群落和优势种变化均不明显。此外,3种养殖方式对浮游动物的生物量、丰度和α多样性均未产生明显影响。结合象山港的水文特征和养殖区内外的环境因子,研究表明,牡蛎养殖区浮游动物群落变化是牡蛎滤食行为和铁港水交换能力差的综合结果,而浮游动物优势种变化可能与水体总磷含量较高有关;因目前网箱养殖规模小且西沪港水动力条件较好,网箱区内局部环境和浮游动物的变化较小;海带养殖因面积小且仅春、冬季养殖,不足以对水质和浮游动物产生影响。此外,本研究显示不同环境中,大、中型浮游动物群落结构的变异较中、小型浮游动物明显,这可能与中、小型浮游动物群落的稳定性较高有关。     

进水流速对圆形循环水养殖池流场特性影响的数值模拟

通过对工厂化循环水养殖进水流速的智能调控,可降低饵料残留,避免水质恶化。为此,本研究采用数值模拟方法探究了进水流速对工厂化循环水养殖池流场特性的影响,并基于该研究设计出一套确定进水流速调控的实验方法。首先,通过对比Standard k-ε、RNG k-ε和Realizable k-ε 3种湍流模型及多种壁面函数的仿真效果,确定RNG k-ε模型和标准壁面函数作为仿真配置。同时,针对多相流模型,对欧拉多相流模型和DPM离散相模型进行对比,为提高计算准确性选用DPM离散相模型,并基于上述模型进行网格无关性验证、制定网格划分方案。其次,以大菱鲆(Scophthalmus maximus)养殖为例,模拟不同进水流速下养殖池流场、排污和水温调节的效果。最后,针对仿真结果提出进水流速调控方案。结果显示,日常采用1.0 m/s的进水流速,可有效提高适宜流速区面积并控制水处理成本;投饵前,采用0.2 m/s的进水流速可以解决循环水养殖中存在的饵料浪费问题;进食结束后,采用1.2 m/s的进水流速可快速排出残饵避免水质恶化;水温异常时,采用15 ℃的水、以1.2 m/s的进水流速注水230 s,可使20 ℃的水下降到正常水平,精准化控制水温。采用本研究提出的方法,可针对不同养殖生物和养殖环境设计进水流速智能调控策略,可用于解决循环水养殖过程中饵料浪费、水质变差和水温异常等问题。