（广州市浩立生物科技有限公司）
摘要：氧气作为一项生态因子，是保证水生动物正常生理功能和健康生长的必需物质，是他们赖以生存的最基本的必要条件之一。绝大多数水生生物属于广氧性生物，因此水体中溶解氧的含量已成为水体质量的重要衡量标准。养殖中要保持水体中必要的氧气，增氧技术就显得异常重要。超重力增氧技术是一个新型的技术，应用于水产养殖中起着非常重要的作用。本文介绍了超重力技术的特点，分析超重力增氧装置在水产养殖中的作用，探讨了超重力增氧技术在水养殖及长途活鱼运输中的应用。
关键词：超重力；增氧；水产；养殖
引言：随着我国工厂化高密度养殖加快发展速度，特别是养殖品种的增加和水处理技术的创新带动了投资的增加，超重力增氧技术应用于循环水养殖系统越来越重要。在水产养殖中，水质条件重中之重是溶氧，溶氧高低状况是影响养殖对象摄食量及饲料食入后消化吸收率，以及生长速度、饵料系数高低的重要因素。通过超重力增氧技术平衡水体的溶氧度，以保证水产品的正常生长。
一、超重力技术特点
超重力是指比在地球重力加速度（9.8m/s2）大的多的环境下，物质所受到的力（包括引力和排斥力）。超重力技术其中的超重力环境是通过高速旋转产生离心力完成。在超重力场作用下，液体在孔道或多孔介质中流动时，受到巨大剪切力作用，被撕裂成微米以至纳米级的液滴、液膜和液丝，快速更新的巨大的相界面，极大强化了微观混合和传质过程，此时气液、液液两相间的传质速率远远快于常规重力场，反应强度得到1~3个数量级提高。超重力设备的结构和工作原理决定了它具有如下的特点：
①强化传质效果显著，传质系数提高了1~3个数量级；
②气液通道内强迫对流反应，传质效率高；
③液膜薄、液泛点高，适用于气体流量大、流速高情况；
④气液混合微观均匀且快速；
⑤设备体积小，一体化程度高，方便检修及维护；
⑥自动化程度高，开停车便捷，可调整气液反应强度。
二、超重力增氧装置在水产养殖中的作用
超重力技术主要由固定的圆柱形外壳和内部圆环柱状的转子组成，核心部分是转子。转子有不同的结构形式，其内部一般都装填了多孔填料，并通过转轴与电动机连接，以每分钟数百转至数千转的速度旋转，其主要作用是固定和带动填料旋转，实现良好的气液接触和微观混合。气相经气体进口管由切向引入转子外腔，在气体压力的作用下，由转子外缘处进入填料。液体由液体进口管引入转子中心的内腔，经喷头淋洒在转子内缘上。进入转子的液体受到转子内填料的作用，周向速度增加，所产生的离心力将其推向转子外缘。液体被转子抛到外壳汇集后经液体出口管离开旋转填充床，气体经填料层进入转子中心上升至出口管引出，完成传质与反应过程。
1.调节水温
为避免夏季高温引起鱼死亡，减弱运输过程中水产动物的新陈代谢，需在鱼箱上采用制冷装置降温。水体环境的降温是靠制冷压缩机和热交换器来完成的。对于多数鱼类而言，当降温速度为1.5～2.0℃/h时效果较好。另外，而在冬季进行活鱼运输时，若外界温度过低，超重力装备具有循环水电热升温装置。
另外，采用超重力技术，可做到一体式增氧制冷。直接在出水加装换热器，而温控探头安装在入水口。对比车内固定的养殖池，通过PID智能控制制冷量的流动循环冷水，温度均匀，节约空间，不易冻伤鱼类，节能环保。超重力设备通用性广，不需要额外改装冷藏车，亦不需要人工放置冰块，现有的运输车均可实现降温，更便于活鱼运输的推广。
2.水净化过滤及臭氧杀菌功能
一体式超重力增氧设备在入水口处设有简易过滤装置，再配合晴纶棉粗滤和活性炭吸附除臭，或膜式微孔过滤器精滤，能保证水质的进一步净化。另外，臭氧用于水产养殖业育苗水体的杀菌越来越受到业内人士的重视。利用臭氧发生器产生的臭氧经水气混合器的充分混合后，可以更有效地杀死细菌，杀菌率可达98%以上。
3.自动化控制功能
一体式超重力增氧设备，设备入口可配合溶氧量传感器及温度传感器，可实现全自动化控制。流程如下图：
三、超重力增氧技术的应用
超重力增氧技术是利用旋转可调的离心力场代替常规重力场，使得气液两相的相对速度大大提高，相界面更新加快，生产强度成倍提高，极大地强化了气液传质过程。缺氧水稳定均匀地进入超重力机，同时高氧水稳定均匀地流出来。超重力机低噪，稳定，容易操作，自动化程度高，扩展性强。
1.在循环水养殖系统中的应用
在循环水高密度养殖中，增氧一般分为鼓风曝气增氧和工业氧增氧两种。传统的空气鼓风曝气因增氧效果低等原因，在高密度养殖系统中已逐步被工业氧增氧所取代。工业氧增氧的主要方式有两种：一是通过盘状或条状曝气石直接在鱼池中以微气泡形式进行释放，该方式氧气利用率一般<40%，主要用于鱼池应急增氧。二是通过氧气锥、管式增氧器等气液混合装置在水处理环节中进行增氧。氧气锥是国外循环水养殖系统使用较为普遍的一种压力式气液混合装置，其氧利用率可>80%以上，出水溶氧>25mg/L。氧气锥自身无动力，但其进水压力一般要>0.1MPa，耗能和造价均较高。而使用超重力方式与纯氧增氧，其氧气利用率可达>95%以上，设备输出的高氧水的氧浓度可稳定在40mg/L以上。
利用超重力技术，将空气与水混合，在入口水体氧浓度低于2mg/L（甚至再低）情况下，水泵出口水体氧浓度可长期稳定在8mg/L以上。企业可以利用阶梯形式，根据不同鱼类不同需求，让超重力输出的高氧水带动密集养殖池整体流动，并循环增氧。另外，由于超重力增氧设备不需要额外反应池或增氧池，高氧水直接输出，因此，该技术节地节水、对环境友好。
2.在长途活鱼运输的应用
在活鱼长途运输中，为降低运输成本，往往采用高密度运输。为保证鱼的存活率，应按一定规程操作，首先挑选体质健壮、没有损伤、没有鱼病和寄生虫的鱼，然后暂养12h以上，待鱼基本排空后，将鱼装入运输箱，再以每小时不超过5℃的降温速度将鱼、水冷却至设定温度，这些准备工作就绪后即可运输；待鱼运抵目的地后，再以每小时不超过5℃的速度将温度恢复至环境温度。
在通常的运输方式下，鱼的存活率一般在80%左右，如果按挑选、暂养、预冷、装箱、运输、复温一系列规范操作，同时运输过程中采用自动监控系统调控水温、DO、pH，则可将鱼的存活率提高到95%以上。适宜的水温、良好的水质和足够的溶氧，三者缺一不可。对于名贵鱼类或种鱼的运输来说，存活率提高15%以上，其经济效益十分可观。
四、结语
被喻为“化学工业的晶体管”的超重力技术，是化工、生物科技领域的新技术，其设备具有传质效果强、一体化程度高、能耗低、易运转、易维修、安全、可靠、灵活等特点，对水体的增氧具有革新性的改变，为我国高密度高价值水产养殖提供全新的发展方向。
参考文献：
[1]李建峰.超重力技术及应用[M].化学工业出版社，2002
[2]李洪进，蔡建中，唐玉华.鱼虾蟹池塘微孔增氧高产高效养殖技术.水产养殖.2011（2）