池塘循环流水养殖专题：水体增氧设备

01
水体增氧和混合的能量消耗
过去采用静水养殖系统的养殖户多数对不断充气和水体混合的循环水养殖系统有疑虑，他们总是担心能源消耗会增加生产成本。当然，如果在安装了IPRS养殖系统后所有其他的情况都一样的话，那么在池塘中再用额外的电力充气增氧可能就不值得。然而，使用IPRS养殖系统在管理上是不同的（即连续充气增氧和增加的水体混合），其主要目标之一就是要通过这种管理措施来加速对鱼类摄食后产生的废弃物进行分解或同化。此处所指的废弃物当然是指鱼类直接产生的固态、液态和气态废弃物。但更为重要的是，废弃物负荷还要包括由池塘环境的富营养化导致生物大量增加，从而产生的生物耗氧量（BOD）和化学耗氧量（COD）。
调节废弃物分解和同化速率使养殖环境更适宜的主要因素有溶氧、pH和温度。在大型商业化养殖池塘中，不容易改变水温，但可通过增加水深使夏季池塘的水温不至于太高。所以，可采用通过电力来驱动充气和水体混合设施，从而有效和连续不断地处理由鱼类投饲和与此关联所产生的废弃物积累。在IPRS养殖系统中，使用鼓风机来给安装在水中的曝气管供气，曝气管则把空气小气泡冲入水体中。该曝气管是由橡胶复合材料制成，是非常有效的微孔管，专门用于将空气扩散到水中。曝气管通常布置在0.9m～1.4m深的水中，其布设深度主要依据所用鼓风机的型号。曝气管被成排安装在增氧栅格上，鼓风机向曝气管供气，通过曝气管进一步向水中释放空气。由此形成了大批量的小气泡群缓缓上升，经过导流板形成强劲水流。这很像在水族缸或鱼类孵化场中使用的小型气提式增氧设备，给水混合和充气。这个装置其用途相似，但其规模更大。这个装置被称为增氧推水设备（俗称“白水花设备WWU”），是池塘循环流水养殖系统的心脏。与其他充气和混合设施相比，该设备的运行效率高，年维护成本极低。低廉的运行成本可以有效地抵消IPRS系统的建造成本，增氧推水设备在每个养殖系统中的配置是低能耗的。当与传统的养殖系统的充气和混合设备相比时，该系统的运行成本是非常低的。主要的关注点是，IPRS系统要用电力来不断地给池水充气和混合（池水上层与低层的混合），以增加水中的同化生物来分解池塘中的废弃物。使用高质量的饲料和养殖系统（优质的环境）来养殖鱼类，效率会更高，即其单位产量的成本可以降低。用同样的策略来减少废弃物的积累，以减少对增氧系统和池塘生物的冲击。
注意：充气增氧效率就是要小气泡能在重新进入大气前尽可能长地停留在水柱中得以体现。使用池塘循环流水养殖技术的高效率需要在能量消耗与充气效率之间的最优平衡。对于任何曝气管和鼓风机的组合，都需要计算其标准充气效率（SAE）和标准氧气转移速率（SOTR）等参数，并以此来评价其性能。
02
增氧推水设备（WWU）
——水体交换和池塘水体流动
IPRS技术的核心是要让整个养殖池塘的水体保持更有效和不停的充气与混合，并且让这些经充分充气的池水不断地流经每条流水槽。要使大量水体流动，传统方法通常需要消耗巨大的能量。但是，新型的增氧推水设备采用低压力、大风量的鼓风机为一组安装在水下限定区域的曝气管输气，其运行效率非常高。因为空气被导入曝气管，它们能把小气泡释放在水体中，并与水体充分接触。这个理念实际上就是用了一种大规模的气提式增氧方法。这一举措产生的混合气水被限制在底部的导流罩中，从而使上升的气水团在其作用下形成很强的定向水流。这种水的运动很大，从而产生了大的水流和惯性，能够在很短时间内能使整个池塘的水在池塘内形成环流。我们充分利用这种增氧推水设备的功能来不断地将水体流经每条养殖流水槽和在池塘内大循环。这个作用越大，其驱动的水循环和水的混合速率就越大。定向的水流运动也提供了一种收集大量固体废弃物的好方法，能把由鱼类产生的粪便等集中于流水槽下游的集污区（也称滞留区QZ）。集污区在最下游部分形成（一般在流水槽下游的3m～5m处），此处作为废弃物沉淀收集区域。
鼓风机对推水设备和曝气混合的参数需求：
（1）鼓风机必须经久耐用；
（2）最小指标是170m3/h气体输出；
（3）鼓风机的输出功率因型号大小和曝气管在水下的深度而变化；
（4）一个IPRS系统需要至少3个～4个鼓风机。
推水设备的关键部分——曝气管：
（1）建议采用带有Aero-tube商标和蓝彩条的曝气管；
（2）该曝气管的效率为2.25m3/m/h；
（3）该操作要求适用于特定的曝气管水下深度，最好是1m～1.25m。