常见渔业增氧机的类型及工作机理

张厚珍

引言

在目前的水产养殖中，普遍采取鱼类高密度放养、高密度投饵养殖模式，鱼类高排泄物造成养殖水体环境恶化；加上有的鱼塘缺少水源补充，淤泥过多，塘小水浅，容易造成缺氧浮头染病死亡，带来重大经济损失。大多数地区的池塘养鱼从上世纪90年代开始使用增氧机。增氧机是池塘养殖成功，取得高产增收的必备机械设备之一。1972年中国水产科学研究院渔业机械所研制成功了第一台叶轮式增氧机，功率7.5kW。随后，水车式、喷水式、射流式以及涌浪式等多种增氧设备相继问世。其中，前三种主要用于水深2m以内的浅水鱼塘，而射流式增氧机及涌浪式增氧机主要用于深水鱼塘（李烈柳，2013）。合理选用增氧机可以为鱼池增氧，防止鱼类浮头、泛塘等，从而为高密度养鱼创造条件，取得高产，提高经济效益，同时还可以净化水质，搅拌水体，调节上下层水温，曝除废气，减少鱼病以及促进鱼类生长等。

张厚珍

1.叶轮式增氧机

叶轮式增氧机主要由电动机、减速器、托体、撑架、叶轮、浮筒等组成，有三个方面的作用，即增氧、提水搅拌、曝气。主要原理是水跃、液面更新、负压进气等联合作用。叶轮式增氧机叶轮转速较大，由于叶轮叶片的强烈搅动，叶轮周围提升水体在水面形成水花和水跃，扩大了气液的接触面积，曝气作用相对较好，尤其对中上层水体的混合作用较好，使得中上层水体溶氧均匀。其缺点是由于搅拌范围较大，叶轮结构复杂、制作成本较高，用于较大池塘时对底层水体的溶氧改善作用亦较差。

叶轮式增氧机开发至今，已经经历了三次技术改革，功率由7.5kW逐渐降低至1.5kW，样式也由潜水式向水面式发展，其中，3kW和1.5kW两种型号的叶轮式增氧机受到养殖户的普遍青睐。

2.水车式增氧机

水车式增氧机是80年代从国外引进的，在日本、东南亚地区和我国台湾得到广泛应用，主要由电动机、减速器、联轴器、叶轮、机架和浮船等6部分组成，电机功率0.5kW、0.75kW、1.1kW和1.5kW等，车叶转速90～130r/min。减速器带动联轴转动，车叶击水、搅水，增大水与空气接触面积，加速空气中的氧气向水中溶解，形成一股定向水流，驱动水体混合。水车式增氧机的特点是结构比较简单、造价低，浅水池塘增氧效果好，能形成直线方向的水流，适用于鳗、对虾等水体较浅的养殖池塘。何雅萍等（2011）的研究结果表明：水车式增氧机对于水深为1m以内的养殖水体具有良好的增氧和搅拌效果，运转时可形成一股较大的定向水流，较适合鳗鱼等喜好水流的鱼类。

3.喷水式增氧机

喷水式增氧机利用潜水电机直接驱动泵叶旋转，没有减速系统，抽吸上层水体、喷射增加气液接触面从而增氧，动力效率仅为0.65kg/kW·h（尉伟敏，1996）。随着科技的进步，喷水式增氧机逐年改进，目前市场上常见的有叶轮喷水式增氧机、推浪喷水式增氧机以及浮水泵喷水式增氧机等。

推浪喷水式增氧机包括电动机、变速齿轮箱、喷水叶轮和浮体，电动机与变速齿轮箱传动连接，在变速齿轮箱输出端连接驱动轴，喷水叶轮安装在驱动轴上，浮体通过浮体连接支架与变速齿轮箱连接，在变速齿轮箱下端安装一连接器，连接器上具有供浮体连接支架插入的连接孔，浮体连接支架一端置于连接孔中，另一端固定在浮体上，使浮体与驱动装置的连接结构不易损坏，实用性更强。

浮水泵喷水式增氧机是目前重量最轻，造价最低的增氧机。同时，由于它的外露零件都是工程塑料制成，并配用不锈钢紧固件，耐腐性更高。泵壳抽送的水流经过接头、软管进入直管，从环形喷水口喷向空中后落回鱼塘，增加和空气的接触面，达到增氧之目的。如用于深水鱼池增氧，可在浮泵下部吊一重物（如石块等），使浮泵直立悬浮在水层中间工作，但不要让浮泵沉于池底，其距离由吊重物绳索的长度来控制，加长软管使喷头仍浮于水面。该方法的目的是尽量提高喷水式增氧机的增氧效果，改善下层池水的贫氧状况和全池水的水质。

4.射流式增氧机

射流式增氧机是一种水底式增氧机，主要是由潜水电机和射流器组成，工作时桨叶在水下高速旋转形成液体流并产生负压，将空气吸入水中，同时桨叶形成的水流将空气切碎成细微、均匀的气泡，增大了气液接触面积，促进空气中的氧气溶解到水中，增加水体溶氧。目前对射流式增氧机的研究较多，尤其是射流自吸式增氧机，该增氧机由射流吸气增氧系统和定位装置两大部分组成，其外观结构见下图。

射流自吸式增氧机能提高养殖水体的单位面积产量，增产效果显著。射流自吸式增氧机用于对虾（斑节对虾和凡纳对虾)养殖的试验结果表明（吴世海，2007），在每口面积4000～8000m2、水深1.8m对虾养殖池中，使用射流自吸式增氧机比普通养殖（不使用增氧机）提高单位面积产量3.3～8.3倍。普通养殖最高产量为0.225kg/m2，使用射流自吸式增氧机养殖，增氧强度为1.35×10-3～2.62×10-3kW/m2，产量高达0.749～1.877kg/m2。

5.涌浪式增氧机

随着科技的进步，拼命打水花的增氧机时代已经过去了，节能、增加水体循环、高效融氧、改良底质的涌浪机逐渐成为这个时代的宠儿。涌浪式增氧机主要有0.75kW和1.5kW两种类型，其优点为：一是具有强大的造浪能力，大大提高了水体与空气的接触面积，并通过曝气接触和藻类光合作用紫外线辐射等作用，使整个水体载氧量增加，改善水质，减少污水排放；二是具有强大的提水能力,把底层水换到表面并沿表面流出，有效降低水中有害物质及气体的含量，改善池塘底质环境，防止水体污染。池里泛起的浪花更容易加快表面溶氧速度，调节上下层水温，进而改善全池水质。

综上，增氧机的类型虽多，但选择增氧机配置量主要考虑水源状况、养殖密度等情况。如果水源丰富，水质一直保持良好，则可少配置增氧机，反之则多配；养殖密度（亩产）高则多配，低则少配。合理选择增氧机，可以获得较好的经济效益，给养殖户带来增产增收。