溶氧知識
溶解氧,氧是氣態存在水的分子間(jiān)隙中,水(shuǐ)在一定溫度下溶(róng)入氣(qì)體的量是一定的,溫度越高溶入的氣體就越少,鹽度越高溶解氧也就(jiù)越少。就像一桶沙子可以倒進去水一樣,當水把沙子空間(jiān)充滿後(hòu)就不可能再加進去一樣,所以,水分子的間隙被別的(de)氣充滿後氧也不能溶入,爆塘(táng)就是水中的有害氣體過多,水分子的間隙被有害氣(qì)體充(chōng)滿加不上氧所造成的。
水體溶氧是利用物(wù)理作用(yòng),使締合的大的(de)水分(fèn)子團分散成為獨(dú)立(lì)的單個(gè)分子,增加了水分子(zǐ)間的空隙率,同時將氧氣分子同樣細化後,溶入到水分子(zǐ)間(jiān)的空隙裏(lǐ)。提高了水、氣分子的活性、活力及(jí)活化能力,增加了接觸麵積,提高了氣、液均質混合及傳質(zhì)速(sù)度,改變了物質反應環境,提高了體係界麵自由能及濃度擴散傳遞推力。
水分子是聚合為大的分子團存在(zài)
水分子是H2O,通常情況下(xià):水分子是(shì)聚(jù)合為大的分子團存在,其活(huó)性下降,自淨能力(lì)喪失,水質(zhì)惡化,自然(rán)界是通過水的流動、撞擊使水分子團(tuán)變小(xiǎo),以增加其活性,但是經過一段時間的滯留,其又聚合(hé)為大的(de)水分子團。
小(xiǎo)水分子團水能使溶氧能力成倍增加
將水分子團變小,使水中的飽和溶氧(yǎng)量提高3-5倍,也就是當常溫下水的飽和溶氧量為10mg/L,使其達到30 mg/L(無驅動力)或50mg/L(有驅動力),氧利用率達90%以上,現有技術為氧利用率30-60%。
使用膜技(jì)術也可以達到如此高的飽和溶氧,但是其設備價格高出溶氧機十至幾十倍(bèi),同時其使用條件苛刻無法用於汙水處理,隻能做飲用富氧水,應用範圍極(jí)窄。
細分子化技術
汙水經(jīng)細分子化裝置細化以後,提高了水、氣和水中物質的活性、活力及活化能力,增加了接觸麵積,提高了氣、固、液均(jun1)質混合及傳質速度,改變了(le)物質反應環境,提高了體(tǐ)係界麵(miàn)自由能及濃(nóng)度擴散傳遞推力,從而有效(xiào)地(dì)提高了各種物質在(zài)水中的溶解能力,為微生物的生長和繁(fán)殖(zhí),提供(gòng)了適宜的環境。
溶解氧的飽和度
飽和度是表示溶氧含量的另一種方法,溶解氧(yǎng)飽和度%=溶解氧的實(shí)測含量÷實測條件下溶解氧的飽和含量×100% 。飽和度對於判斷水體--空氣之間進行氧氣交換的方向,甚為方便。當飽和度小於100%、溶氧未(wèi)達飽和時,水可以從空氣溶解吸收O2;反之,當溶氧飽和(hé)度大於100%、過飽和(hé)時,就有氧氣從水中溢出,進入空氣。
超飽和溶解氧不立即成為氣泡(pào)溢出的原因
氣體要成氣泡溢出,氣泡內的氣壓(yā)一定要大於外壓。溶解氧要成為氧氣氣泡逸入空氣,就要求氧氣氣泡內的壓力超過一個大氣壓,相應的溶氧含量大約是飽和含量的5倍。正因為(wéi)這一原因,在養殖水體(tǐ)或水域內(nèi),有時可以看到飽和度(dù)高(gāo)達200~250%的溶解氧,而且可以維持幾(jǐ)小(xiǎo)時過飽和狀態不變。
溶氧必須重視
養殖環(huán)境的溶氧含(hán)量(liàng)直接(jiē)影(yǐng)響對蝦的代謝強度,從而影響其(qí)生長。利用機(jī)械空氣增氧水體中的(de)DO含量保(bǎo)持在5 mg/L都比較困難。很多養殖戶在養殖中出現(xiàn)各種各樣的問題,魚在養,養不好,投入多,無效(xiào)益,大多與溶氧達(dá)不到需求有關。
溶氧量充(chōng)足的好處:可以改善(shàn)魚類棲息(xī)的生活(huó)環境;降低氨氮、亞硝酸態氮、硫化氫等(děng)有(yǒu)毒物質的濃度溶解氧是魚類賴以生存的必要條件,傳統養魚,以魚浮頭(tóu)作為加(jiā)氧的標誌,魚遊到水麵上呼吸,至少缺氧3個(gè)小時以上,此時加氧就太遲了,那(nà)是在(zài)做救護,是在做魚蝦(xiā)生病後的(de)治療。這種情況下,魚(yú)的(de)成長會受阻,抵抗力會明顯下降。保持氧量高的區別在(zài)於是讓魚蝦始終處於一個良好的生長環境,魚蝦的新陳代謝越旺盛,魚蝦(xiā)不生病,少不生病,提高生長速度,餌料利用率高,使水產養殖(zhí)得以穩產、高產。
以(yǐ)下是部分有(yǒu)關溶氧的調查數據
溶氧量與攝食量:溶(róng)氧量5mg/L以上,魚類攝食正常;溶氧量降為4mg/L,魚類攝食量下降13%;溶氧量降為2mg/L,魚攝食量下降54%,生長停滯,開始出現浮頭現象;溶氧(yǎng)量(liàng)降為1mg/L,魚蝦類基本不(bú)吃食,而且浮遊出水(shuǐ)麵,形成浮頭現象;溶氧量降為0.5mg/L,,魚蝦類在幾小時就會全部窒息死亡(wáng)。
溫水性魚類:,溶氧量24小(xiǎo)時中8小時(shí)溶解氧含(hán)量不能低於(yú)4mg/L,16小時保證在5mg/L以上,,何時候都(dōu)不能低於2毫克/升。
冷
水性魚類:溶解氧(yǎng)的臨(lín)界濃度為2~3毫克/升。
金魚:金魚要求水中(zhōng)的溶氧量在3毫克/升以上,溶氧量越高,變色速度也越快。如果下降到1毫克/升,金魚就會浮頭,變色慢且無光澤。
草魚、鰱(lián)、鱅:青魚、鰱、鱅在水中溶氧低於1毫克/升時開始浮頭,當低於0.4毫(háo)克/升時就窒息死亡;
鯉、鯽:鯉(lǐ)、鯽的窒(zhì)息範圍為0.1-0.4毫克/升。
草魚:草魚在5.5毫克/升溶氧的水(shuǐ)體生長比2.7毫克/升增肉率提高9.88倍,飼料係數降低(dī)5.5倍。
鯰魚:在美國的一個實驗中,將增氧的鯰魚水塘同不增氧的(de)比較,在同等投資的情況下,增(zēng)氧的水塘獲利(lì)多92%。
河蟹:河蟹(xiè)育苗場:溶(róng)氧8.4毫克/升, 70公斤苗/畝;溶氧6.6毫克/升, 50公斤苗(miáo)/畝;比未增(zēng)氧(yǎng)的土池育苗高出更多,而且蟹苗病少、活潑、個體大、培(péi)育豆扣(kòu)蟹種成活率高,能長大蟹溶氧。
蝦:溶氧含量(liàng)降低到3mg/L以下時,對蝦攝食量明顯減少;溶氧(yǎng)含量降低到2mg/L以下時,對(duì)蝦(xiā)幾乎不攝食。對蝦集約化養殖中溶氧含量最好控製在7mg/L以上,對蝦生長較快。
溶氧量與(yǔ)飼料係數:溶氧量從7.6 mg/L下降到3.1 mg/L,飼(sì)料(liào)係數提高5.6倍(bèi)、而(ér)生長速度卻降低9倍至10倍。
缺氧的危害:缺氧(yǎng)的水體會造成水中有機物、氨氮等(děng)厭氧分解,產生亞硝酸鹽等一些有毒物質,缺氧的(de)水體還容(róng)易滋(zī)生細菌,造成養殖生物(wù)的大量死亡。可引起嚴重貧血、生長緩慢、背部體色變(biàn)淡、唇肥大等,低氧狀態下呼吸受阻,魚蝦(xiā)會隻進(jìn)食卻停止生長,消耗自身的能量。當溶(róng)氧低於其最低限度時就會引起窒息死亡。不同養(yǎng)殖種類、不同年齡及不同(tóng)季(jì)節(jiē)對池水溶(róng)氧的(de)要求各不相(xiàng)同。
耗氧量、耗氧率(lǜ)及窒息(xī)點參考
對蝦耗氧量、耗(hào)氧率及窒息點
親蝦耗氧量7.41—22.38ml/尾h,平(píng)均值為16.28 ml/尾h。
幼(yòu)蝦耗氧量1.05—3.20 ml/尾h,平均值為1.98 ml/尾h。
幼(yòu)蝦的耗氧量(liàng)隻是親(qīn)蝦耗氧量的12.2%。
親蝦耗氧率0.111—0.302ml/g.h,平均值為0.236 ml/g.h。
幼(yòu)蝦耗氧(yǎng)率0.253—0.442 ml/g.h,平均值為0.352 ml/g.h。
親蝦的耗氧率隻是幼蝦耗氧率的67.0%。
親蝦窒息點(diǎn)1.57—1.82ml/L。
幼蝦窒息點0.32— ml/L。
親(qīn)蝦平均體重74.0克,耗氧量20.23ml/尾(wěi)h, 耗氧平(píng)均值為0.253 ml/g.h。
親(qīn)蝦窒息點1.61ml/L
親蝦平(píng)均體重66.8克,耗氧(yǎng)量(liàng)13.73ml/尾h, 耗氧平均值(zhí)為0.205 ml/g.h。
親蝦窒息點1.81ml/L
耗氧(yǎng)量24.42ml/尾h,減少到17.70ml/尾h, 耗氧(yǎng)率由0.330ml/g.h。降低(dī)到0.239ml/g.h。說明溶氧(yǎng)偏低,呼吸強度受到抑製,也就影響了新陳代(dài)謝,對生、發育(yù)、繁殖不利、
不同魚的耗氧率
鰱:在27℃時,鰱夏花耗氧率(lǜ)是620mg/kg.h。
鱅:在(zài)27℃時,鱅夏花耗氧率是430mg/kg.h。
黃顙魚:耗氧率隨體重增加而降低,而耗氧(yǎng)量和窒息點(diǎn)隨體重的增加而(ér)上升;
體(tǐ)長9.43cm、體重16.58g:耗氧率為0.1264mg/g·h,耗氧量(liàng)2.0946mg/尾·h,窒息點0.398mg/L;平均體長7.16cm、體(tǐ)重7.07g:耗氧率為0.1533mg/g·h,耗(hào)氧(yǎng)量1.0841mg/尾·h,窒息(xī)點0.208mg/L。
烏鱧(lǐ)、胡子鯰:具輔助呼吸器官,耐低氧力強(qiáng),耐運能力也大大提高。
羅非魚:羅非魚耗氧量為0.3g/kg.h,排氨量(liàng)為0.57g/kg.d,即(jí)0.024g/kg.h。
根據(jù)硝化反(fǎn)應式,每硝(xiāo)化1 g氨氮需耗氧4.57g,則硝化反應需氧0.109/kg.h。
魚的耗氧率:魚的耗氧率,隨魚(yú)的品種(zhǒng)、大小、活動情況、溫度、營(yíng)養狀況和其他因素的不(bú)同而異。
運動增加耗氧量:在靜止狀態下,水溫17~20℃時,一般淡水魚的耗氧範圍為65~210mg/kg.h;強迫活動的魚,在20℃時,耗氧範圍為(wéi)766~888 mg/kg.h。強迫尼(ní)羅羅非魚以30厘米/秒的速度遊動,在26℃時(shí)耗氧為300mg/kg.h;而以60厘(lí)米/秒的速度遊(yóu)動,耗氧增至458 mg/kg.h。
溫度增加耗(hào)氧量:適度活(huó)動的白(bái)給魚,在11℃時耗氧為60 mg/kg.h,而在25℃時耗氧增至276 mg/kg.h。
攝食增加耗氧量(liàng):剛攝食的河豚魚比斷食魚(yú)的耗氧快。含氧量為7毫克/升的水體,在28℃時的耗氧位為:剛攝(shè)食的魚120 mg/kg.h,攝食(shí)一小時(shí)後的魚680 mg/kg.h,斷食(shí)一夜後380 mg/kg.h,斷食三天後(hòu)290 mg/kg.h,斷(duàn)食(shí)九天後290 mg/kg.h。綸魚在溶氧童高的水中比溶氧量低時耗氧多。單位(wèi)重量小的魚比大的魚耗氧(yǎng)量多。胖的魚比瘦給魚的耗氧多。
溶氧(yǎng)混合器
純氧增氧(yǎng)係統(tǒng)包括供氧係統和溶氧係(xì)統:
供氧係統製氧對溶(róng)氧係統供氧
溶氧(yǎng)係統(tǒng)製(zhì)取高濃(nóng)度氧氣溶解水。
供氧係統:由空壓機(jī)、冷幹機、空氣淨化(huà)器、製氧機組成,通過管道依次相連,產生的純度高於90%的(de)氧氣。
溶氧係統:由水(shuǐ)泵,溶氧器組成,在溶(róng)氧器內氧氣與(yǔ)水(shuǐ)進行互溶得到高濃(nóng)度的(de)溶氧水,高(gāo)濃度溶氧水釋放(fàng)到水體中實現增(zēng)氧。
純氧增氧係統設置控製係統控製其自行啟動增氧,或增設監測係統根據各項(xiàng)指標實時調節控製增氧的啟閉及流量。
純氧增氧係統具有低能耗、高效率等特(tè)點。
溶氧混合器工作原理
溶氧器的工作原理(lǐ)是將水和氧氣同時注入溶氧器腔體的(de)內,溶氧器是無堵塞型溶氧混合器,溶氧器腔體的特殊設計所產生(shēng)的強烈剪切及攪拌作用促使水、氣雙膜界麵高頻(pín)振蕩,使氣泡和水分子團直徑大幅度減小,氣泡和(hé)水分子團數(shù)目急劇增加,大大增加了氣泡和水分子團的接觸麵積、極大降(jiàng)低了傳質阻力。從而獲得極高的溶氧效果和氧(yǎng)的利用(yòng)率。
純氧增氧機結構(gòu)特點:
1.結構緊湊,高性能,低損耗
2.重量輕,易安裝,易操作
3.充氧角度可作全方位調整
4.不受(shòu)水深限製
5.耐腐蝕
6.冬季結冰地區(qū)尤為適用
純氧增氧性能優點(diǎn)
1到水體各處以達到迅速增氧徹底循環
3.能產生充足的溶氧,並能消(xiāo)除毒氣,臭氣
3.降低NH3,NO2和NO3指數
4.改善水質和生態係統
5.提高水產物種對飼料的吸收,增加平均重(chóng)量
6.提高(gāo)水產物種存活率
7.純氧增氧(yǎng)穩定、高(gāo)效,可(kě)有效地降低養殖風險,提高養殖成功(gōng)率。
8.純氧(yǎng)增氧與機械增氧的(de)增氧的運(yùn)行成本相當。
9.不產生(shēng)噪音、無油漬(zì)汙染、不受外(wài)界氣壓等環境因素的影響.
10.不會對養殖(zhí)生物造成機械損傷。
11.氧在水中滯留的時間長,增氧的效果好。
純氧增氧
水產養殖要想獲得(dé)高產、高效,都離不(bú)開一個最基本(běn)、最重要的條件——增氧。溶(róng)氧量是水中生物生存的關鍵指標之一,一般(bān)來說達到(dào)5-8mg/L的溶(róng)氧量就可以,一些(xiē)特別(bié)品種需要10-12mg/L甚至是更(gèng)高(gāo)的溶氧含量。
溶氧量充足可以改善魚類棲息的生活(huó)環境,降低氨(ān)氮、亞硝酸(suān)態氮、硫化氫等有毒(dú)物質的濃(nóng)度。魚蝦生活(huó)在溶氧不足(zú)的水中,體質將下降,對疾病抵抗力降低,發病(bìng)率升高(gāo),在低氧環境下寄生蟲病也易(yì)於蔓延。
目前國內的養殖現狀可以說基本達不到上述要求,可以說甚至相當一部分養殖(zhí)水產品是生活在缺氧的死亡線上。
在工廠化高密度養殖係統中,魚類正常生長的溶(róng)解(jiě)氧應該(gāi)達到飽和(hé)溶解度的70%,或者在6mg/L以上。
空氣增氧,空氣含氧量低,隻適合(hé)於養魚密度較小(載魚量小於10千(qiān)克/立方米)的開放式工廠化養魚廠。而且,用(yòng)空氣增氧(yǎng),空氣中氧隻占21%,也就是說,壓進水中的空氣有4/5的氣體(tǐ)在水(shuǐ)中是不起作用的(de),是一種無(wú)形的能源浪費。空(kōng)氣增(zēng)氧最(zuì)高在(zài)淨水中(zhōng)隻能達到7-8.5mg/L,隻(zhī)能基本滿(mǎn)足通常養殖密度魚的耗氧量。在密度高(gāo),喂食量大(dà),水質差或大氣壓比較(jiào)低的(de)情況下,有時(shí)僅能達到2-3mg/L,甚至更低,很難滿足魚(yú)的(de)供氧需求,從而導致魚的體弱多病或缺氧死亡。
製氧機
隻(zhī)有采用純氧增氧才能達到高密度養殖的溶氧需求。使用氧氣瓶或製氧機作為氧(yǎng)源,通過純氧(yǎng)增氧機將氧氣和水充分混合,製成高氧水注入養殖魚(yú)池中。通過控製高氧水的流量來來確保養殖池塘的溶氧含量,
純氧增氧,氧氣來自製氧機(含氧量大於(yú)90%),適合於養魚密度高(載魚量大於20千克/立方米)的封閉(bì)式循環流水養(yǎng)魚(yú)廠。
純氧增氧裝置增氧速度快,穩定性好,純氧利用(yòng)率達(dá)到95%,經濟,環保。
純氧增氧裝置減少空氣和養殖水(shuǐ)體(tǐ)的接觸,減少空(kōng)氣對水產養殖的疾病傳播,更加衛生(shēng)和環保。
應用領域:
高(gāo)密度池塘養殖,循環水養殖,工廠化養殖,深(shēn)井水預增氧,冬季冰下養殖,活魚運輸,魚市和超市,飯(fàn)店魚暫養提供增氧。
微孔增(zēng)氧
微孔增氧優點(一)改善養殖水體生態環境。曝氣增氧在水體底部產生的氣泡流(liú)範(fàn)圍廣,一般水深在2m時,霧化型氣泡可擴散到3~4m;一個直徑在1.2m的水下式增氧盤產生旋渦型氣泡水流(liú),有(yǒu)效增氧麵積為35㎡。充足的氣流與大麵積的水麵接觸(chù),能保證水體底部的溶解氧在6.5mg/l,加(jiā)速水體底部(bù)沉積的有機物和亞硝酸(suān)鹽等(děng)有害物質的氧化分解,並能把有害有毒氣體帶出水麵,從(cóng)而改善和穩定水質,為魚蝦蟹創造適宜的生長環境,可減少病害的(de)發生。
微孔(kǒng)增氧優點(二)可顯提高養殖密(mì)度。爆(bào)氣增氧為靜態的水底部增氧,整個水體有效溶解(jiě)氧充足,提高了水(shuǐ)體各層(céng)空(kōng)間養殖對象(xiàng)的活動能力,增加食欲,縮短養殖(zhí)周期,為增加水體生物負載創造了條件。如養殖南美白對蝦,采用水下式(shì)曝氣(qì)增氧法(fǎ),畝放養密度可為8~10萬尾,產量可達1000kg左右。由於該增氧(yǎng)法能改善和(hé)穩定水質環境,減少應激和(hé)其他疾病的產生,提(tí)高了成活率,增加食欲與生長速度。
使用智能設備監控溶氧,保障塘(táng)口溶氧。
隨著科技的發展,很多水產人已經開始使用水產智能測控儀,來有效實現養殖塘口溶解氧的實時監測,並在達到溶氧設定最低值時自動開啟增氧機,並能遠程控製增氧機等漁機設備的啟停,讓增氧更(gèng)科學更(gèng)智能。
(文章來源(yuán):農財寶典水產版)