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想要做好工厂化循环水养殖,溶解氧的另类知识有必要深入了解!

阅读:188  编辑:yzshui.cn  分类:循环水养殖技术  发布:2024-01-23 16:41:46  来源:

溶解氧,这是氧元素以气态形式藏匿于水的分子间隙中的重要现象。在一定的温度下,水能够溶解的气体量是固定的,这个量会随着温度的升高而减少,同样盐度的增加也会导致溶解氧的减少。这就像试图向已经装满沙子的桶中再倒入水一样,当水分子的间隙已经被其他气体填满时,氧就无法再融入其中。例如当水中有害气体过多,占据了水分子间的空隙,就会阻止氧的融入,这就是所谓的“泛塘”现象。

水体溶氧是一个物理过程,它通过打破大的水分子团,使其分散成独立的单个分子,从而增加了水分子间的空隙。同时,氧气分子也被细化,然后融入到这些空隙中。这个过程提高了水和氧气分子的活性、活力以及活化能力,增加了它们的接触面积,加速了气液混合和传质速度。这改变了物质的反应环境,提高了系统的界面自由能和浓度扩散传递力。

我们知道,水分子是H2O,在通常条件下,它们会聚集形成大的分子团。这种大分子团的水活性较低,自净能力弱,水质也易变差。自然界通过水的流动和撞击来打破这些大分子团,提高其活性。然而,一旦水静止一段时间,这些分子又会重新聚集成大的分子团。

如果我们能将水分子团变小,就能显著提高水的溶氧能力。实验表明,小分子团水能使水的饱和溶氧量提高3-5倍。也就是说,如果常温下水的饱和溶氧量是10mg/L,那么小分子团水可以使其达到30mg/L甚至50mg/L,而且氧的利用率可以高达90%以上,远超过现有技术的30-60%。

尽管使用膜技术也能达到这么高的饱和溶氧,但其设备价格昂贵,且使用条件苛刻,无法用于污水处理,只能用于制作饮用富氧水,因此其应用范围非常有限。

细分子化技术是一种有效的解决方案。污水经过细分子化装置处理后,可以提高水、气以及水中物质的活性、活力和活化能力,增加它们的接触面积,加速气、固、液的均质混合和传质速度。这改变了物质的反应环境,提高了系统的界面自由能和浓度扩散传递力,从而有效地提高了各种物质在水中的溶解能力。这为微生物的生长和繁殖提供了适宜的环境。

溶解氧的饱和度是表示水中溶氧含量的另一种方式。它是实际测量的溶解氧含量与在同样条件下水的饱和溶氧含量的比值。饱和度是判断水体和空气之间氧气交换方向的重要指标。当饱和度小于100%时,说明水中的溶氧还未达到饱和,水可以从空气中吸收氧气;反之,当饱和度大于100%时,说明水中的溶氧已经过饱和,氧气会从水中溢出,进入空气。

值得注意的是,即使水中的溶解氧过饱和,也不会立即以气泡的形式溢出。因为气泡的形成需要气泡内的气压大于外部的气压。对于溶解氧来说,要形成氧气气泡并溢出水面,需要氧气气泡内的压力超过一个大气压,这大约需要溶解氧含量达到饱和含量的5倍。因此,在养殖水体或其他水域中,有时会观察到溶解氧饱和度高达200~250%的情况,而且这种过饱和状态可以维持数小时不变。

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养殖环境中的溶氧含量对鱼虾的生长有着至关重要的影响。溶氧含量直接影响鱼虾的代谢强度,从而影响其生长速度和健康状况。然而,利用机械空气增氧将水体中的溶解氧含量保持在5mg/L以上是一项挑战。很多养殖户在养殖过程中会遇到各种问题,如鱼虾生长缓慢、疾病频发等,这往往与溶氧含量不足有关。

保持水体中充足的溶氧量对鱼虾养殖至关重要。充足的溶氧量可以改善鱼虾的生活环境,降低水体中有毒物质的浓度,如氨氮、亚硝酸态氮和硫化氢等。溶解氧是鱼虾生存的必要条件之一。传统的养鱼方式中,人们往往以鱼浮头作为加氧的标志。然而,当鱼游到水面上呼吸时,说明它们已经缺氧至少3个小时以上。此时再加氧已经太迟,只能起到救护的作用,而无法避免鱼虾因缺氧而生病或死亡。

保持水体中充足的溶氧量与等到鱼虾缺氧后再进行救护有着本质的区别。前者是让鱼虾始终处于一个良好的生长环境中,保证其新陈代谢旺盛、抵抗力强、生长速度快、饵料利用率高。这样不仅可以避免鱼虾生病,还可以提高养殖的产量和效益。而后者则是在鱼虾已经生病或死亡后进行的补救措施,其效果往往不尽如人意。因此,对于水产养殖来说,保持水体中充足的溶氧量是稳产、高产的关键所在。

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