淡水水产养殖中机械增氧技术的应用分析

引言

本文的研究目标是探究机械增氧技术在淡水水产养殖中的具体应用情况及效果。通过分析机械增氧技术的工作原理，选型准则以及在各种养殖环境下的配置改良策略，我们希望能够给淡水水产养殖业的可持续发展给予技术支持与实际操作指引。而且，本文还会关注机械增氧技术在应用过程中碰到的问题，并给出解决办法，从而为该技术的广泛使用和推广形成理论根基。

1 机械增氧技术于水产养殖的重要性

机械增氧技术属于现代水产养殖系统的重要部分，它的意义可以从多个角度来理解，从水环境调节角度看，增氧装置依靠物理手段改善水体中的溶解氧含量，从而营造出适合生物生存的化学环境，溶解氧是水里最重要的环境因素之一。它对养殖生物的新陈代谢过程，生长发育状况以及抵抗疾病的能力都有直接关系，在生态系统层面上来说，溶氧充足有益于好氧微生物群落形成，加快有机物分解速率并促使营养元素循环运转，可以有效减少氨氮、亚硝酸盐等有害物质的累积。生产实践显示，科学利用增氧技术能够明显提升养殖密度，缩减养殖时长，增强单位面积产量。尤其是在高密度集约化养殖模式中，机械增氧变成保证生产成功的重要技术手段，而且，恰当运用增氧设备可以改进水体分层状况，推动上下水层交流，防止底层缺氧引发的生态风险，随着养殖模式持续更新，环保需求逐步提升，机械增氧技术的作用会越发突出。

2 机械增氧技术存在的问题

2.1 技术局限性

当前机械增氧技术有着一些技术上的限制，使得它的效能无法得到充分发挥，能效比较低是个共性问题，大多数增氧设备的氧气传递效率不够高，能量浪费现象比较严重，设备的适应性也不佳，没有根据不同的水体深度，面积以及养殖品种的特殊需求做出差异化的设计，噪音控制水平有限。尤其是叶轮式增氧机在工作时发出的噪音会对水生生物产生应激反应，材料耐腐蚀性能不够强，长时间浸泡的环境里设备容易损坏，使用寿命变短，智能化程度不高，缺少依靠溶氧实时监测来自动调控的功能，仍然要依靠人工的经验来进行操作。而且设备的标准化程度也不高，不同厂家生产的产品规格参数不统一，这给选型配套和维护带来了麻烦，这些技术上的限制既加大了养殖的成本，又影响到增氧效果的最优化。

2.2 应用管理问题

在实践应用过程中，机械增氧技术遇到了很多管理上的难题，设备选型没有科学的指引，养殖户只是凭借经验来挑选，没有针对具体的养殖情况做出精准的安排，安装布局也不合理，增氧机的分布密度以及放置的位置缺少理论依据。这影响到增氧效果是否均匀，运行管理比较粗放，开启时间以及功率调节全凭主观判断，没有按照养殖生物的需氧规律来进行调整，维护保养不到位。设备的定期检修和部件的更换没有按时进行，造成性能下降并且故障频发，能耗管理意识淡薄，缺乏节能运行的方案，电力浪费现象普遍存在，技术人员的专业培训也存在不足，对设备的原理和操作要点掌握得不够好。从而影响到使用效果，这些管理上的问题极大地限制了机械增氧技术的优势发挥，必须要建立起一套规范化的应用管理体系。

3 机械增氧技术在淡水养殖中的应用研究

3.1 技术选型与配置优化

科学选型与合理配置是保障增氧效果的基础，依据流体力学和气体传递原理。按照不同的养殖模式来挑选合适的增氧设备种类，叶轮式增氧机适用于大面积池塘，混合能力较强，中上层增氧效果较好；水车式增氧机适合长方形池塘，能够形成定向水流，带动水体循环；射流式增氧机适用于深水区域，底层增氧效果不错；微孔曝气系统适合高密度精养池塘，氧气利用率较高，配置优化还要考量池塘的形状，水深，养殖密度等要素，利用计算机流体动力学模拟辅助设备布局规划，创建设备选型专家系统，按照养殖品种，生长阶段，环境状况等要素给出最恰当的配置方案。通过科学选型和优化配置，达成增氧效果最大化与能耗最小化。

3.2 智能控制与能效管理

智能化改造成为改善增氧技术应用水平的重要途径。搭建起以物联网为基础的智能增氧系统，利用分布式的溶氧传感器来及时检测水体溶氧情况的变化，采取模糊控制或者神经网络算法，创建溶氧预测模型以及优化控制策略。研发智能控制终端，依照养殖阶段，天气变化和生物活动规律自动调节增氧设备的运行状况，执行分区分时控制策略，针对不同区域的溶氧需求做到精确调控，形成能耗监测系统。随时记录并剖析设备能耗数据，找出节能潜力，采用变频调速技术，按照溶氧需求随时调整设备功率，防止能源浪费，通过智能化改造，达成增氧管理的细致化，自动化和节能化。

3.3 系统集成与创新应用

机械增氧技术正朝着系统集成和更新应用的方向发展，把增氧系统同水质净化，投饵经营等其他的养殖系统融合起来，形成一个协同工作的整体方案，开发出多种参数联动控制的机制。依照水温，pH 值，氨氮等好几个水质指标来综合调节增氧设备的运作，去寻找增氧技术同可再生能源的结合途径，利用太阳能，风能等清洁能源推动增氧设备，削减碳排放，研制新的增氧材料和技术。比如纳米气泡发生装置，高效扩散材料等等，改进氧气传递的效率。更新应用形式上，开发移动式的增氧平台，应急增氧设备等特别用途的装置，以适应不同的养殖需求，通过系统集成和更新应用，不断改善机械增氧技术的总体效能和应用价值。

结语

机械增氧技术在淡水水产养殖中的应用具有广阔前景和明显效益。通过技术选型与配置改进，智能控制与能效管理，系统集成与创新应用等各方面努力，我们不仅可以解决当下存在的技术局限性及应用管理问题，而且可以进一步改善机械增氧技术的效能和可持续发展水平。往后随着技术不断发展，养殖模式不断创新，机械增氧技术会在淡水水产养殖领域发挥更大作用，为养殖业绿色发展作出贡献。我们也希望更多科研人员和实践者加入到机械增氧技术研究与应用当中，共同推进该技术不断升级完善。

参考文献

[1] 周辉明，陶志英，邓勇辉，等 . 淡水池塘循环水养殖模式研究综述 [J]. 江西水产科技，2022(6):56-64.

[2] 王韵琪，尤文杰，李呈祥，等 . 基于物联网的水产智能养殖环境监控系统设计 [J]. 科技风，2022(34):66-68.

[3] 汪进，沈巧云 . 物联网集中式自动投饲增氧一体化技术 [J]. 中国高新科技，2022(11):97-98.