水产养殖是我国水产品的主要来源，由于缺少高效养殖设施设备，存在着水资源消耗大、养殖污染重、生产效率低等问题，严重制约了水产养殖的健康可持续发展。目前，国内外用于养殖水质调控的设备仅有增氧机、清淤机等少量设备，缺少专用的系列化设备。

为此，中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所等单位自2005年开始，以生态高效养殖水质调控关键技术及设施设备为对象，经过十余年的研究，突破了池塘养殖水质调控关键技术，发明了涌浪机、新型水车式增氧机、太阳能移动式水层交换增氧装置、太阳能移动增氧机、太阳能移动臭氧机5种高效水质调控设备，综合增氧效率提高20%，节能70%以上，增产15%以上。以上设备填补了高效水质调控设备的空白，已在全国及印尼、马来西亚等十余国家应用，年产销量超过3万台套，市场潜力巨大。

下面就一睹为快！

1. 涌浪机

针对传统增氧机对底层水体作用有限，造浪能力弱、能耗高、增氧效率低等问题，发明了环形浮体并在外侧具2～8个叶片、叶片间外侧圆弧距离与叶片高度比10:1到20:1的涌浪机。与同功率增氧机相比，造浪半径提高了30m以上，辐射水体的溶氧质量浓度提高1.24mg/L，节能70%以上。

我国传统增氧机对底层水体作用有限，造浪能力弱、能耗高、增氧效率低。国外多以水车增氧为主。涌浪机为我国首创，已成为我国水产养殖的主要增氧与水质调控设备，已有多个厂家进行生产，年产销量超过1万台，年产值超过4千万元。

2. 新型水车式增氧机

针对传统水车增氧机叶轮同向转动，局部水循环效果差、能耗高、效率低等问题。发明了一种左右叶轮反向转动、动力配置降低50%，减速比1:17，转速89/min的新型水车式增氧机，比相同功率的传统水车增氧机节能50%，增氧效率提高50%。

已通过产品鉴定，年产量超过3000台，已在国内养虾池塘应用，增氧效率提高15%。

3. 太阳能移动增氧机

针对传统增氧设备固定安装、增氧范围有限、空转率高、上下水层交换效率低等问题。发明了具有水面行走、太阳能动力、自动往复定向运行、浮体的旋转中心偏离旋转运行、光能自控和遥控相结合等特点的增氧设备。其移动范围超过池塘水面80%、机械增氧动力效率2.59kg/(kW·h)、提水动力效率2613.3m3/( kW·h)，在池塘养殖中应用，可节能50%，增效20%以上。还发明了用于太阳能水质调节设备的控制电路。该成果已获得上海市高新技术成果转化项目认定。

太阳能移动增氧机具有光控运行、光伏动力、水层交换、机械增氧等功能，增加增氧效率的同时，减少固定增氧机使用量，调控水体溶氧水平，具有节水、减排、节能等优点。其关键技术有：

（1）通过将下层贫氧水体提升到水体上层位置，这些水体会排除有害气体成为附有生物的饵料，同时浮游生物的光合作用会促使空气中的游离氧在该水体中充分溶解；下层水体上升后，其周围的上层富氧水会补充下层水体上升形成的空隙、进入下层水体，为下层水体提供丰富的溶解氧，从而实现水层交换增氧。其最大机械增氧能力1.24 kg/h，比1kW叶轮式增氧机(1.53kg/h)和水车式增氧机(1.47kg/h) 略低；动力效率2.59kg/(kW·h)，比叶轮式增氧机和水车式增氧机高出近一倍。

（2）通过电机输出轴旋转、带动下方的搅水浮体旋转时，搅水浮体外圆周上的若干划水翼也跟着转动，将养殖池塘中的水搅动、翻起，形成波浪和水花，促进上下层水体之间的交换和空气中氧气在表层水体中的溶解。

（3）通过太阳能动力船的往复移动，整个装置就能覆盖一个宽度为(L+R)*2的矩形区域，在考虑池塘尺寸的前提下，合理的选取L, R值，整个装置的移动就能够覆盖整个池塘的绝大部分水面，在搅水浮体行程可控的同时达到更好的增氧效果。

（4）移动式太阳能增氧机具有很强的水层交换性能，最大提水能力1254.4m3/h，提水动力效率2613.3m3/(kW·h)。在应用于池塘养殖时，可以通过造波运动，将下层水体与表层水体进行交换，利用表层的富氧水体，偿还底部氧债，平衡水体溶氧水平，减低表层水体溶氧度，进一步增加光合作用增氧。

（5）通过对表面水层的搅动作用，实现机械扰动增氧，将空气中的氧气带入水体。在夏季晴好天气白天(09:00—19:00)，移动式太阳能增氧机在对照组底层(1.5m)溶氧为3.1~3.8 mg/L时，维持试验塘底层水体溶氧在5.0～7.8mg/L的较高水平，并保持上下层溶氧均匀度在72%以上，极大地改善池塘底层溶氧环境。

（6）通过太阳能发电组件提供，可以根据光照强度的大小，在日光强烈的中午驱动装置的运行，搅水翼搅水的造波流作用将光合作用产生的上层富氧水体与底层贫氧水体进行交换，增加整个水体的溶氧水平，同时具有一定的机械增氧效果。

已通过产品鉴定和转化，在全国十几个省区养殖池塘应用，节能80%以上，减排50%以上、增效15%以上，预期市场需求巨大。

涌浪机、新型水车式增氧机和太阳能移动增氧机已累计推广3.5万余台套，产值12232多万元，在全国应用面积17.5万亩，（以平均每台服务面积5亩计算），减少增氧装机容量5.25万kW。

4. 机械式水质改良装置、水底淤泥提升装置和太阳能底质改良机

太阳能底质改良机由太阳能动力装置、底泥提升装置和水面行走装置等部分组成，具有光控运行、光伏动力、水层交换、降低底泥厚度等功能，肥水的同时，减少底泥污染物的沉积，调控水质，具有增产、减排、节能等优点。其关键技术有：

（1）不需要外接电源，利用太阳能将池塘底泥表面的絮状污泥提升到表层水体，无需上扬到水体表面，耗能小；当光照强度大于13000 lux时可自动运行，前进速度为0.13～0.35m/s，提水量为110～208 m3/h。在水深0.5～2.0m的池塘中作业，通过调节连接杆长度和牵引绳方向，其作业面积可超过池塘水面的80%。夜间不作业，减少水体溶解氧消耗。

（2）可将池塘底泥表层的絮状污泥和有益菌团提升到水体表层，达到降低底泥沉积，促进有机物分解和营养盐释放，可增加水体中的NH3-N, NO2-N, CODMn, TN, TP和TSS等含量，肥水调水，有效促进水层交换增氧，改善水质，水体中浮游植物密度、生物量和叶绿素a浓度也明显提高。

（3）利用太阳能将池塘底泥表面的絮状污泥提升到表层水体，无需上扬到水体表面。试验池塘配有功率0.2kW的水质调控机3台；对照池塘没有配备。经过143d的试验，底泥厚度下降了(12±4)cm，底泥中的TN和速效磷含量显著下降。

（4）可以明显提高滤食性鱼类产量，同时提高吃食性鱼类的产量。试验池塘配有功率0.2kW的水质调控机3台；对照池塘没有配备。根据产量对比，试验塘草鱼净产量要高于对照塘7.6%，鲢、鳙鱼产量高出12%，试验池塘相比对照池塘增长迅速。

机械式水质改良装置：发明了太阳能动力配置、自动双向移动、自调角度吸泥腔、光控运行等技术改进工艺，使设备的稳定性提高了50%以上；水底淤泥提升装置：针对池塘水深不同，池底不平等实际情况，发明了“7”字形的折弯中空排水筒，排水筒竖段的中心线上布置螺旋桨，吸水筒下端下垂，下端可绕轴转动的可自由伸缩的底泥吸收装置，解决了不同水深灵活调整的难题。

通过以上2个关键装置对太阳能底质改良机进行改进，大大提高了设备的稳定性和运行效果，增效15%以上，降低了成本，优化定型了太阳能移动式底质改良机，实现了产品技术验收和转化。

太阳能底质改良机为我国首创，已实现产品技术鉴定和转化。在广东、河北、宁夏、新疆等16个省区推广应用，增产20%以上，节水减排50%以上，市场潜力很大。

太阳能移动臭氧机的发明为我国首创，已完成产品鉴定，并在贵州、广西、上海等地养殖池塘应用。应用效果表明，该设备可维持水体溶氧在5mg/L以上，并具有良好的消毒杀菌，水质改良作用，养殖期间未发生鱼病，而对照池发生鱼病2次，是一种节能低碳高效的养殖设备。