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微孔管水下曝气增氧技术介绍

  (一)、根据水体溶氧分布变化的规律增氧


  怎么样使微孔管器增氧的效果更好,首先要了解水体溶氧分布变化的规律,并按照规律来增氧。


  甲、溶氧分布变化的规律


  1、溶解氧的日变化与日较差


  (1)上层水溶氧量昼夜变化大


  溶氧日出之前出现极小值,日落之前出现极大值,也就是说,从日出到日落溶氧逐渐增高至最大值。而日落后的整个黑夜,溶氧则从最大值不断降低,到早晨日出前又达到最小值,如此循环不已,变化不息。


  溶氧最大值和最小值出现的具体时间与光照、温度有关。寒季,溶氧最大值常会提前2~4小时出现,最小值则往往会推迟1~2小时出现。


  (2)溶氧日较差


  溶氧日变化的最大值与最小值之差称为“昼夜变化幅度”,简称“日较差”。日较差的大小,主要与水体的生产性能有关。一般规律为:A.其它条件相同或相近时,水体越肥,水中浮游植物密度越大,溶氧日较差就越大;B.生物与肥料条件相同或相似时,水温高,光照强度大,光合作用大,溶氧与日较差值也大。一年之中,以夏季的日较差最大,最高溶氧可达饱和度的120%以上,最低溶氧在饱和度20%以下,严重时引起鱼、贝类大量死亡。


  (3)底层水溶氧日变化


  底层水是阳光不足,透明度较小的水体,其光合作用白天也不能正常进行,溶氧主要靠水团运动,分子扩散,从表层向底层增补溶氧,底层溶氧量比表层少得多,而耗氧作用则日夜照样进行,强度变化不大。饱和度较低,溶氧量变化同前。


  2、溶氧的垂直分布


  以池塘为例来分析一下:


  (1)中、下午


  中、下午溶氧垂直分布情况:表层水溶氧多,饱和度高达200%以上,底层水溶氧少,饱和度多为40~80%,有时更低。在中层水中,溶氧随深度增大急剧减少,形成一个“跃变层”。常常是中午12时溶氧最大值不出现在表水层,而出现在次表水层。这是因为:①表层氧要逸散出部分氧到空气中;②最表层光过强,会抑制浮游植物的光合作用,产O2减少,此时次表层水光强合适,产O2就多,所以,溶氧最大值出现在该水层;同时,表层水吸收太阳光能,水温上升,比热大,导热小,因此在表、底层之间出现跃温层。如无外力打破这种分层状态,表层O2就难以流至底层,靠向下自然扩散,则太慢、太少,加之表层水沉落下来的浮游生物残骸、有机碎屑等进入并大量滞留跃温层,细菌大量繁殖,分解有机物,耗O2量大,则溶氧进入中下层的量就更少,速度更慢。


  (2)水层差


  溶氧垂直分布极大值与极小值之差称为“水层差”,其值大小决定于水体生产性能与分层流转情况,在夏季水体初级生产力越高,水层差就越大,底层水往往缺氧,水的垂直对流则使水层差减少以至消除。


  (3)天黑以后的溶氧变化


  夜里,特别是下半夜,由于表层水溶氧浓度不断下降,密度增大,表、底层水密度差消失,甚至上重下轻,发生垂直对流或在风力吹动下,循环流转,混合均匀,使溶氧垂直分布均化。水体过深或地形复杂,即使有风,底层水也常为缺O2状态。


  3、溶氧水平分布


  池塘中溶氧水平分布,主要取决于风向风力。


  无风时,垂直分布不均一,水平分布则大体均匀;有风时,由于风力作用,下风处的浮游生物密度比上风处大,同时风力引起的波浪也是下风处大,因此白天下风处浮游植物光合作用产生的氧和从空气中溶入的氧都比上风处高,上、下水层都是这样。如果底层水中溶氧极少,那么,在上风沿岸水中的鱼、贝类,就有缺氧死亡的危险。


  清晨溶氧的水平变化恰恰与中午相反,是上风处溶氧高于下风处。这是由于下风处浮游生物和有机物比上风处多,因此夜间下风处耗氧比上风处高。所以清晨鱼浮头时,一般总是趋向上风面。大水面网箱养鱼,当水流通不好时,箱内因放养鱼密度过大,尽管箱外水中溶氧很多,但箱内溶氧含量仍会很低,鱼会因缺氧窒息,而大批死亡。


  4、深氧季节变化


  池水溶氧的季节变化,夏、秋季溶氧高低的差别比较大,白天池塘上层溶氧往往超过饱和度,而下层溶氧很低,上、下水层氧差很大;夜间特别黎明前池塘溶氧很低,故容易发生鱼类浮头现象。在水温较低的季节,由于池中浮游植物少,光照强度低,不会常出现溶氧的过饱和现象,氧量高低差也较小。


  乙、根据溶氧分布变化的规律增氧


  1、要科学确定开机增氧的时间和时段,如水体上层溶氧在日出之前出现极小值,应在此之前1~2小时开机增氧至早上日出后;日落之前溶氧出现极大值,晴天下午就可停止增氧;


  2、根据天气情况增氧,晴天中午、阴天清晨、连绵阴雨半夜都要增氧,傍晚不增;天气闷热开机时间长,天气凉爽开机时间要短;


  3、视溶氧分布状况增氧,如无风时,注意在水体下层增氧;白天有风阳光普照时,注意在上风处增氧,清晨则相反,应在下风处增氧,等等。


  4、视鱼类活动情况增氧,如鱼浮头,虾、蟹上草上岸,经测定,溶氧过低,应及时开机增氧;经常保持鱼塘溶氧在5毫克/升以上。


  (二)微孔曝气增氧技术


  目前增氧的方法较多,能节能、省本,效果较佳的是优质合成橡胶微孔管水下曝气增氧。这里着重介绍这种增氧技术。


  1、作好准备工作


  (1)确定增氧的水面,并接通电路;


  (2)整平准备放置增氧管道的塘埂;


  (3)准备好固定管道和曝气管的小竹杆或小木棍或砖头;


  (4)买好与曝气管器相匹配的主管和支管;


  (5)买好足够的双接头或三接头及控制支管道的开关;


  (6)根据需要增氧的水面选购好鼓风机。一般每30~40亩配3kw~5.5kw的罗茨鼓风机一台;


  (7)准备好安装的工具,如:锯、钻床、胶等;


  (8)买一台测氧仪,以便及时测定水体溶氧的变化,保证准确地按需开机增氧。


  2、微孔曝气的方式与安装


  目前曝气增氧设备安装的方式主要有以下三种:


  (1)长条式


  长条式增氧系统是用较长(一般是5~50米)的微孔增氧管布设在池塘底层,固定并连接到输气的塑料软支管上,支管再连接主管。要求微孔曝气管距池底10~15cm,呈水平或终端稍高于进气端。鼓风机开机后,空气便从主管、支管、微孔曝气管扩散于水体,实现增氧。如双塘增氧管道布置为三级:风机—主管—支管(软)—微孔曝气管。单塘仍然是三级管网,但主管只一边接支管。多塘管网分四级:风机—主管—支管—连接管(软)—曝气管。下面是双塘和多塘示意图:



  (2)短条式:


  短条式增氧系统也是三级,即主管—支管及固于其上的接头—微孔曝气管。支管长度不宜超过60米。与长条式不同的有两点:一是支管道上每隔3米有固定的接头连接微孔曝气管;二是微孔曝气管较短,一般在15~50cm。其优点是用微孔管少,省本,安装方便。但曝气量少且气泡大,相似泡气石。今后仍要作较大改进。



  (3)圆盘式:


  目前有两种圆盘式曝气器,一种是橡胶膜盘型曝气器,用激光打孔,每盘按其服务面积大小等距离固定在充气的管道上曝气。这种曝气器主要是用在较深的污水池里处理污水;另一种圆盘曝气器,其制作方法是用钢筋或塑料先制成圆形框架,框架大小依准备安放微孔管的长度而定,管一般是30~50米长,圆盘直径1~1.5米,把微孔管固定在框架内,进气管口留在圆盘中间,与支管连接进气,终端口封死,用支架和绳子吊入底层水中。曝气流程仍是风机或空压机—主管—支管—连接软管—圆盘内的微孔曝气管。这种形式在水深的池塘应用效果明显,特别是工厂化养殖。如无锡一个美国鲥鱼养殖场,用微孔管制成的圆盘曝气器增氧,创造了亩效益数十万元的好成绩。



  3、安装布置微孔曝气系统的几个问题


  (1)规格应用问题:


  水体状况和深浅对微孔管管径大小的要求是不一样的,如水深1.5~3米之间的露天养殖水体,用外直径14mm、内直径10mm的微孔管,每根管长度不超过50米;工厂化养殖水体,水深3~4米的,用外直径14~14.5mm,内直径10mm微孔管,管长不超过50米;水深1.5米以下的大水面,用外直径17mm,内直径12mm的微孔管,管长不超过60米;城乡污水处理用外径28mm,内径21mm的微孔管,长度依需而定;主管、支管和连接管内直径大小依微孔管内直径大小和所增氧的面积而定。如露天养殖水体,双塘主管内直径一般为4~5cm,多塘为5-6cm。环保用的再大些.所有主、支管的管壁厚度都要能打孔固定接头。


  (2)每亩水面用多长微孔管较恰当


  要做到“较恰当”需要考虑许多问题,如养殖对象对水体溶氧量的要求,水体溶氧收支状况,在一定条件下单位长度的微孔管在单位时间内的曝气量和氧的溶解量等等。根据概算,1.5米以上深的每亩精养塘约需40-70米长的微孔管(内外直径10和14mm)。在水体溶氧低于4mg/l时,开机曝气2个小时能提高到5mg/l以上。


  (3)微孔管长条式布置的平均间距怎么确定


  举个例子来说,一河蟹塘面积4亩,长100米,宽26.7米,现有微孔管280米,横向布管,管长20米,管距为100÷(280÷20)=7.14米。


  (4)布管水平调节


  有两种情况两种调节法,一种是在清塘后布管,按塘底余水水平线布管;另一种是在塘水多时布管,采用水平法调平。如池水深1米,曝气管要布在离池底10cm处,也可以说要布在水平线下90cm处,这样我们可用两根长1.2米以上的竹杆,把微孔管分别固定在竹杆的由下向上的30cm处,而后再向上在90cm处打一个记号,再后两人各抓一根竹杆,各向池塘两边把微孔管拉紧后将竹杆插入塘底,直至打记号处到水平为止。如果塘底深浅不在一个水平线上,则以浅的一边为准布管。


  (5)风机的选择与安装


  一般选罗茨鼓风机或空压机。风机功率大小依水面面积而定,如15-20亩(2~3个塘)可选3kw一台,30-40亩(5~6个塘)可选5.5kw一台。空压机功率应大一些。风机应安装在主管道中间,为便于连接主管道、降低风机产生的热量和风压,可在风机出气口处安装一只有2~3个接头的旧油桶(不能漏气)。


  4、要防止氮氧等气体中毒。


  空气中氮占78.10%,氧占20.93%,其它还有氩、二氧化碳等气体。当水体氧少,分压低,空气与水面接触、水体充气,不可避免地会有N2等气体入水,N2达到饱和度(2~3毫克/升)就会引起鱼类气泡病,甚至N2蓄积在鱼的血液和组织中,血液循环停止而致死。但是N2在水中溶解度很小,活动性也很小,对水中生物很少造成直接影响,只要应用微孔管水下增氧技术,增加水与气体接触面,就能放出水体中过多的N2,避免危害鱼类。


  氧气饱和度超过250%时(很少见)也会使鱼血液内氧过饱和,肠道出现气泡上浮,或在鱼体表或鳍条组织内和鳃丝附着许多小气泡,下沉不了而死。加纯氧运输的氧气袋内鱼苗易得此病,应加注意。


  5、微孔曝气增氧日常管理


  (1)经常巡塘检查,如发现增氧设施运转有故障或有损坏,应立即报修。


  (2)检测水质,如溶氧状况,充氧效果,可用溶氧仪定时测定,并做好记录,以便采取相应措施。


  6、微孔增氧管器的维护


  1、微孔管器不能露在水面上,不能靠近底泥;否则,应及时调整;


  2、如发现微孔管器曝气不正常应及时检修;


  3、池塘使用此微孔增氧管器一般三个月不会堵塞,如因藻类附着过多而堵塞,捞起晒一天,轻打抖落附着物,或用20%的洗衣粉浸泡一个小时后清洗干净,晾干再用。(完)


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