华南理工大学博士研究生中期文献综述.doc

文献综述 （水车增氧机曝气水池输氧与悬浮颗粒迁移研究进展） 研 究 生： 吴光林 指导教师： 朱良生 学 号： 200910101426 学 院： 土木与交通学院 专 业： 船舶与海洋结构物设计制造 二零一零年十二月水车增氧机曝气水池输氧与悬浮颗粒迁移研究进展 吴光林 摘要：关键词：haracteristics of Oxygen Transfer and Suspended Solids transport in a Water Pond Aerated by Paddle-wheel Aerators Wu Guanglin Abstract: Study progress of paddle-wheel aerator used in aquaculture water ponds and aeration wastewater ponds is reviewed in this paper. The main contents of this review are: Application of paddle-wheel aerator and pond circulation induced by aerators; the aeration mechanism and characteristics of paddlewheel; water-air two-phase flow patterns and their measurement; the mechanism and characteristics of suspended solids in the paddlewheel-induced circulation. The result show that it is require to study the mechanisms and characteristics of oxygen transfer and suspended solids transportation with recent technology in order to establish a fixed mathematical model for simulation study on temporal and spatial evolution of dissolved oxygen content and suspended solids in the water pond. Key words: oxygen transfer, suspended solids transportation, aeration pond, paddle-wheel aerator 引言 水产养殖水域的主要类型有天然水域和人工水域；天然水域包括海湾、海洋、湖泊、江河、水沟、天然池塘等，人工水域包括人工养殖池塘、人工养殖水槽等。人工高密度养殖已成为水产养殖的主要形式，综合考虑经济效益和社会效益，特别是顾及环境效益，越来越多地采用封闭式池塘，采用定期换水或循环水系统等方式对和外界进行水体交换。养殖池塘水环境是一个复杂的物理-化学-生物过程。对于进行高密度养殖封闭式养殖池塘，必须对其水质进行有效调控，以提供养殖生物的成长所需的水环境。养殖池塘水环境的研究已有较丰富的研究成果，但较集中于化学过程与生物过程，特别是以水质指标为主要的研究对象开展的监测与研究是该领域的热点。上述研究大多未深入考虑水环境中的物理过程及物理过程、化学过程、生物过程的相互作用。在应用增氧设备的养殖池塘，其曝气过程中的气-水交换原理，形成的水流结构、流型对悬浮颗粒物（特别是残余饵料和养植物）运动的影响；微生态制剂在动水环境中的性能等问题都涉及养殖池塘水动力。 增氧机也叫曝气机（aerator），主要用于池塘、湖泊、江河的曝气增氧，改善水质。水产养殖增氧机类似于污水处理增氧机。但污水增氧机一般都比较昂贵，水厂养殖增氧机在污水增氧机的基础上进行改进，价格较便宜。各种形式的机械式增氧机（见图1-图7）在水产养殖池塘都有应用，其中垂直泵式（vertical pumps）、水泵喷雾式（pump sprayers）、涡轮吸气式（ propeller-aspirator-pumps）、水车式（paddle wheels）和充气式（diffused-air systems）比较常用；而重力式增氧机（gravity aerators）、管嘴式增氧机（nozzle aerators）、和纯氧增氧系统（pure oxygen c