封闭循环式养殖曝气系统

3　封闭循环式养殖曝气系统

封闭循环水养殖中，曝气系统可分为：生物滤池曝气系统、养殖池曝气系统和水处理后增氧曝气系统等三个部分。当原水为地下水时，还包括原水曝气复氧系统。按照气源的不同，曝气系统可分为风机空气曝气系统和纯氧曝气系统。由于贮运方便，纯氧曝气多采用液氧。结合各曝气系统的不同曝气要求，选用最佳的曝气器和曝气方式，有助于封闭循环水养殖技术高效节能目标的实现。

生物滤池曝气主要是给生物膜提供充足的氧气，满足生物膜微生物代谢所需，从而促进氨氮和有机物的降解。其中将每克氨氮氧化为硝酸盐氮，约需4．18g氧气，同时产生0．17 g的细菌生物量［13］。养殖池曝气系统主要是给养殖动物提供充足的氧气和优良的生活环境，促进养殖动物健康生长。目前高密度循环水养殖系统通常盘式微孔曝气器，通过水流混合搅拌作用，使水体溶解氧保持合理的水平。

水处理后增氧曝气系统主要是补充生物滤池生物膜消耗的氧气，同时提高养殖池进水溶解氧水平，促进养殖动物生长。目前封闭循环水养殖系统中通常采用盘式微孔曝气器，低压溶氧器、锥式溶氧器、射流式曝气器以及二氧化碳去除器来满足高密度养殖的高溶氧需求。射流式曝气器大多在泡沫分离器和臭氧综合利用上，在泡沫分离的同时达到杀菌的目的。通常，在曝气增氧的同时可达到二氧化碳去除目的。随着密度的提高，养殖动物呼吸排出的二氧化碳浓度不断累积，一方面导致养殖动物的呼吸困难，另一方面二氧化碳会通过水体气体分压的改变影响氧气的溶解效率，这使得二氧化碳的去除问题显得非常重要。水产养殖曝气系统中，日常维护工作中应注意：及时检查系统，更换老化、损坏和堵塞管路以及曝气器，做好风机维护工作。

微孔曝气管、U管曝气器、低压溶氧器、射流式曝气器、锥式溶氧器在封闭循环水养殖技术中具有良好的应用前景，值得继续开展相关的深入研究。开发高效节能的曝气技术、研制新型曝气器，降低养殖系统的能耗，对于循环水技术的大规模推广应用具有深远的意义。在封闭循环水养殖中，节能减排主要是关注水处理设备和水泵的能耗上，而对曝气系统的能耗关注较少。针对特定的循环水养殖系统，通过科学合理的设计曝气系统，采用合适的曝气器，对于控制水体最佳溶解氧、改善系统的水体流态、节能减排目标的实现具有重要意义。循环水养殖系统曝气具有水深较浅、溶解氧要求高等特点，积极开发新型节能高效适用于高密度循环水养殖的曝气器，对循环水养殖技术的发展成熟以及大规模产业化推广应用具有相当的重要性。

参考文献：

［1］孙耀，陈聚法．中国对虾养殖水体中溶解氧的动态收支平稳模式［J］．水产学报，1999，23（4）：424－428．

［2］郑盛华，王宪，邱海源等．不同养殖水体溶解氧与环境因子关系的比较［J］．海洋环境科，2007，16（1）：49－52．

［3］刘海英，曲克明，马绍赛，等．养殖水体中溶解氧的变化及收支平衡研究概况［J］．海洋水产研究，2005，26（2）：79－84．

［4］Inland aquaculture engineering－aquaculture development and coordination programme［M］．UNITED NATIONS DEVELOPMENT PROGRAMME FOOD AND AGRICULTURE ORGANIZATION OF THE UNITED NATIONS，Rome，1984．http：／／www．fao．org／docrep／X5744E／X5744E00．htm

［5］茆晴生．高密度养鱼增氧方法分类与溶解氧超饱和度及水中气泡直径大小阈值的关系探讨［J］．渔业机械仪器，1987，4：3－6．

［6］陈平，曾立星，王勇军，等．鼓风曝气系统设计与运行中节能问题的探讨［J］．河北环境科学，2004，3：17－21．

［7］阳全文，吴才华，叶善圆．水源水微污染预处理中曝气系统的选择与设计［J］．城市供水，2010，3：31－33．

［8］范艳霞，王印庚，李红艳，等．不同增氧终端结构对养殖还是增氧效果的影响［J］．渔业现代化，2008，35（1）：5－9．

［9］汤利华，孟广耀．曝气器的最优孔径分析［J］．中国科学技术大学学报，2006，36（7）：775－780．

［10］M．B．Timmons，J．M．Ebeling．Recirculating Aquaculture［M］．NRAC Publication，No．01－007，2002：419，424，426．

［11］康勇烽，廖振方，陈德淑，等．自激振荡脉冲射流曝气器的实验［J］．重庆大学学报（自然科学版），2006，29（8）：74－76．

［12］邢旭明，朱彦兴，朱金安，等．大孔细泡新型旋混曝气器［J］．中国给水排水，1999，15（1）：12－14．

［13］Shulin Chen，Jiang Ling，Jean－Paul Blancheton．Nitrification kinetics of biofilm as affected by water quality factors［J］．Aquacultural Engineering，2005，9（4）：1－19．