微孔曝气式增氧机的性能及应用效果

第44卷第3期渔业现代化Vol.44No.32017年6月FISHERYMODERNIZATIONJun.2017DOI:10.3969/j.issn.1007-9580.2017.03.004收稿日期:2017-04-05基金项目:标准化池塘养殖水质改良关键设备研发与优化(沪农科攻字(2014)第6-3号)作者简介:顾海涛(1967—),男,高级工程师,研究方向:渔业装备检测与试验方法研究。E-mail:guhaitao@fmiri.ac.cn微孔曝气式增氧机的性能及应用效果顾海涛1,2,刘兴国1,何雅萍1,2,龙丽娜1(1中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所,农业部渔业装备与工程技术重点实验室,上海200092;2国家渔业机械仪器质量监督检验中心,上海200092)摘要:为研究微孔曝气增氧机的增氧性能和池塘应用效果,按照标准规定的方法进行了增氧性能的试验和不同水深对增氧性能影响的试验,并在池塘中进行应用效果的试验。结果显示:微孔曝气式增氧机具有比叶轮式增氧机等增氧机更强的增氧能力,但不同配置的机型,增氧能力随配套功率和曝气管长度的增加而增强,动力效率则呈明显下降趋势;增加曝气管布置深度可以提高增氧性能,安装深度从2m增加到4m,增氧能力增加285%,动力效率增加207%,与其它养殖池塘机械增氧设备相比,池塘水体越深,微孔曝气式增气机的增氧优势越明显。目前,池塘采用微孔曝气式增氧机的配置方式不具优势,需要改进提升。关键词:微孔曝气增氧机;增氧能力;动力效率;应用效果中图分类号:S969.32文献标志码:A文章编号:1007-9580(2017)03-025-04微孔曝气增氧机是废水好氧生物处理工艺中的关键设备,其主要作用是将空气中的氧溶解到废水与活性污泥混合液中,为好氧微生物降解污染物过程提供充足的氧气[1-2]。该工艺目前在城市污水和工业废水处理中广泛应用。近年来,随着“高产、优质、高效、生态、安全”养殖要求的不断提高,精细化、集约化养殖成为水产养殖关注的重点[3]。水体中的溶氧含量影响水产养殖,特别是在高密度养殖情况下,溶氧是水产养殖中的关键因素之一[4-5]。目前,国内养殖池塘多为老旧池塘,水体静止或流动性差,存在着水域面积小、易污染、水环境容量小、水体自净能力差等问题;另外,养殖对象的排泄物也极易造成水中悬浮物增多、浊度增大、有机物和细菌的含量增高[6]。因此,养殖生产需要使用增氧设备以改善水质。微孔曝气增氧机是其中的一种新设备[7-8]。除了具有一定的增氧功能外,微孔曝气增氧机还具有改善水质、降低水温及噪声低的特点,其改善水环境的作用受到用户欢迎。虽然微孔曝气增氧在环保水处理领域有很多研究,并建立了成熟的使用模式,但对池塘养殖增氧效果的研究报道较少。由于水产养殖水体与城市污水和工业废水有较大的差异,目前对其使用效果的争议较多,褒贬不一[9]。本研究以国家渔业机械仪器质量监督检验中心对微孔曝气式增氧机在实验室的试验数据及池塘应用试验的结果,对微孔曝气式增氧机的性能和应用效果进行了分析研究,探讨其在池塘养殖中的实际应用效果,为水产养殖用户正确使用微孔曝气式增氧机提供指导。1材料与方法1.1实验室测试(1)增氧性能。试验按照行业标准[10]规定的方法进行。试验水池为标准增氧机试验水池,直径10m,水体体积125m3,水深1.8m,试验用水为清水(自来水)。主要检测仪器为YSI58型溶氧仪和计算机自动数据采集系统。试验设3台试验样机。样机1:配套功率3.0kW,风机额定风压30kPa,额定风量2.42m3/min,曝气管总长度500m。样机2:配套功率5.5kW,风机额定风压30kPa,额定风量5.95m3/min,曝气管总长度900m。样机3:配套功率为7.5kW,风机额定风压为30kPa,额定风量为7.7m3/min,曝气管总长度为1200m。3台样机均采用内径8mm、外渔业现代化2017年径15mm的曝气管。(2)水深对增氧性能的影响。本试验数据取自国家渔业机械仪器质量监督检验中心受理的委托试验结果。试验样品为长度1m的橡胶膜微孔曝气管,方法是将溶氧仪探头的布放按标准要求布置在方形水池对角线交点的垂线上,深度分别为池内水面下0.5m、1/2水深处和池底以上0.5m处。试验按照相关标准[11]要求在曝气前先调节水池水深,在水体中加入一定量的亚硫酸钠(Na2SO3)溶液和催化剂氯化钴(CoCl2)并充分搅拌,使水体初始DO质量浓度接近0。之后进行增氧,记录溶氧质量浓度随增氧时间的变化数据,并根据获得的试验数据,按标准规定计算出各自的增氧能力(qc)。试验设定2m、3m和4m共3组不同水深。1.2池塘应用效果本试验数据取自农业部渔业装备与工程技术重点实验室开放课题《增氧机性能比较研究》的试验结果。试验地点为池塘生态工程中试