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池塘底充式增氧设施的配置与应用


    
一、材料与方法1.试验设施
     底充式增氧设备包括罗茨鼓风机、动力设备、镀锌钢管、微孔管、PVC管、阀门、定时开关等,配有水质检测仪器。主管道采用镀锌钢管或PVC管,直径75毫米。充气管道为微孔管或PVC管道,直径10毫米,PVC管钻有充气孔,直径0.4~0.6毫米。鼓风机出风口处安装有分气装置,或在近鼓风机的主管道上安装排气阀。充气管道为单池布置或多池并联形式。主管道与充气管之间有阀门控制,便于调节气量。充气管道以单侧排列为主或呈“丰”字型排列。微孔管铺设在距池底10厘米,用木桩固定,PVC管贴近池底铺设。
     2.试验方案设计
     不同增氧方式的效果试验在凡纳滨对虾养殖池塘分4个组进行,即微孔管增氧组、PVC管增氧组、水车式增氧机、叶轮式增氧机,另设1个梭子蟹养殖池塘底充式增氧效果试验组。不同功率配置的鼓风机增氧效果试验分3个组,选择3口池塘分别配置鼓风机功率为0.1千瓦/亩,0.2千瓦/亩,0.3千瓦/亩。不同间距充气管道的增氧效果试验,设计每口池塘安装充气管道间距分别为4米、6米、8米。
     3.溶解氧检测和数据分析
     溶解氧检测方法:按照“散置”方法,在池塘中设3个检测点,检测的水层分表层、底层。不同间隔的充气管道增氧效果试验设2个检测点,分别为充气管道处和相邻两条管道中间。检测为昼夜进行,按一定的时间间隔检测。对池塘中各个检测点的溶解氧检测数据进行算术平均,溶解氧增加值=试验结束时的溶解氧-初始时的溶解氧。
     二、试验结果
     1.不同增氧方式增氧效果比较
     夜间检测微孔管和PVC管组:池塘面积分别为3亩,水深1.5米,微孔管长度150米/亩,PVC管组管道长度140米/亩,每隔1米钻1个充气孔,鼓风机功率配置0.4千瓦/亩。水车式增氧机和叶轮式增氧机组:池塘面积分别为10亩,水深1.5米,功率配置0.75千瓦/亩。检测在22∶00~l∶00进行,每隔30分钟检测1次。检测结果看出,微孔管和PVC管组的DO增加值均大于水车增氧机和叶轮增氧机的DO增加值。底充式增氧DO增加值明显高于增氧机,微孔管组略高于PVC组。
     白天检测增氧试验分为微孔管、Pv C管和叶轮增氧机增氧3组。3个池塘面积分别为10亩,水深1.5米,池水透明度25厘米。鼓风机功率配置0.18k千瓦/亩,微孔管长度150米/亩,PVC管长度140米/亩,每隔2米钻1个充气孔,孔径0.6毫米。叶轮式增氧机功率配置0.5千瓦/亩。检测在8∶00~12∶00进行,每隔1小时检测1次。从检测结果看出,微孔管组DO增加值、PVC管组底层的溶解氧增加值明显高于叶轮增氧机组。
     2.不同充气管道间距的溶解氧比较
     试验在凡纳滨对虾和梭子蟹养殖池塘进行。凡纳滨对虾养殖池塘充气管道间距分别为4米,6米,8米3个组。3个池塘面积分别为18亩,水深1.5米,鼓风机功率配置0.28千瓦/亩。检测在14∶30~6∶30进行,每隔2~4小时检测表层和底层水体的溶解氧。梭子蟹池塘充气管为PVC管,间隔距离6米,池塘面积15亩,水深1.5米,鼓风机功率配置0.20千瓦/亩。检测在16∶30~16∶30,每隔6小时左右检测1次溶解氧。检测结果可以看出,充气管道处与两条管道之间在水平方向上的溶解氧值差异很小,除10∶00外,垂直方向上的溶解氧“水层差”小,充气管道处和管道之间水体表层与底层的溶解氧“水层差”为0.04~0.47毫克/升。充气管道间距4米~8米的增氧效果基本相同。
     三、讨论1.鼓风机功率配置与增氧效果评价
     不同鼓风机功率配置底充式增氧效果比较试验分为3组,鼓风机功率配置分别为0.1千瓦/亩,0.2千瓦/亩,0.3千瓦/亩。3个池塘面积分别为12亩,水深1.5米,充气管道为微孔管,管道长度150米/亩。从试验结果来看,0.2千瓦和0.3千瓦组的DO增加值接近,表层水体分别为6.27毫克/升、5.98毫克/升,底层分别为4.60毫克/升和5.18毫克/升。0.1千瓦组的溶解氧增加值表层为2.87毫克/升,底层为2.55毫克/升。
     2.底充式增氧方法的增氧效果评价
     夜间与白天增氧试验的溶解氧增加值,由于没有增加或扣除水体光合作用产生和“水呼吸”等消耗的溶解氧,所以并不是增氧机增加的溶解氧净值。根据白天试验的数据分析,底充式增氧时的溶解氧“水层差”小,底层的DO增加值比表层的大,表明底充式方法能很好地利用池塘上层水体光合作用产生的丰富的溶解氧,通过水体的上下运动,输送到底层使底层溶解氧迅速提高,加之机械增氧的补充作用,底充式增氧方法是一项高效增氧技术。从中可以解释底充式增氧方法比水车式和叶轮式增氧机的增氧效果显著的原因。
     3.底充式增氧鼓风机的功率配置
     底充式增氧鼓风机的功率配置,与池塘的水位、水环境状况、养殖动物的密度、养殖动物的需氧要求等因素有关。参考无公害养殖技术规范,设定池塘底层DO最低值3毫克/升为临界值,并作为底充式增氧鼓风机功率配置的依据,鼓风机功率配置0.30千瓦/亩就可以满足养殖池塘溶解氧最低要求。但考虑到当地池塘水体溶解氧的主要来源为水体浮游植物光合作用,底充式增氧可以充分利用水体表层光合作用产生的溶解氧,凡纳滨对虾池塘底充式增氧的鼓风机功率配置选择0.20千瓦/亩,梭子蟹养殖池塘配置选择0.15千瓦/亩,可以基本满足养殖水质的要求。
     4.充气管道的选择与管道合适间距
     试验结果表明,充气管道间距4米~8米的增氧效果基本相同。考虑到凡纳滨对虾养殖密度大、梭子蟹养殖密度小些,凡纳滨对虾池塘充气管道的间距设置在4米~6米,梭子蟹养殖池塘设置在8米更合适。采用微孔管和PVC管作为充气管道,两者的增氧效果没有显著差异。由于两种材料的价格差异,从节约投资和使用方便及耐用性考虑,选择PVC管作为南美白对虾和梭子蟹生产性养殖的底充式增氧充气管更经济、实用。