工厂化循环水养殖

导读：　工厂化循环水养殖(共7篇)海水工厂化循环水养殖 海水循环水养殖[农广天地]海水工厂化循环水养殖 20160615 来源：央视网 视频简介：养殖废水中含有大量化学残留物和病原菌，容易造成病害频发，所以在海水工厂化养殖中，水质环境的控制和废水的处理就成了核心问题，海水工厂化循环水养殖很好地解决了这一问题。...

篇一 工厂化循环水养殖
海水工厂化循环水养殖  海水循环水养殖

　　[农广天地]海水工厂化循环水养殖 20160615

来源：央视网

         视频简介：养殖废水中含有大量化学残留物和病原菌，容易造成病害频发，所以在海水工厂化养殖中，水质环境的控制和废水的处理就成了核心问题，海水工厂化循环水养殖很好地解决了这一问题。

        我国目前现行的工厂化养鱼设施设备比较简单，一般只有提水动力设备、充气泵、沉淀池、重力式无阀过滤池、调温池、养鱼车间和开放式流水管阀等。前无严密的水处理设施，后无废水处理设备而直接排放入海，属于工厂化养鱼的初级阶段。另外，由于养殖密度大，病害时有发生。因此，要推广海水工厂化循环水养殖技术，规范养殖模式，加强科学管理，防止疾病的发生和传播，减少用药甚至不用药，解决养殖水产品药物残留超标等问题。

　　

        增产增效情况：通过该技术的实施，可以进一步改善养殖水体的理化指标，符合渔业水质标准，使养殖鱼类处于最佳的生长状态，选择优良的苗种和优质饲料，能够使鱼生长快速，疾病发生率显著下降，因病害造成的经济损失下降30％-50％ ，养殖成本降低12％左右。

　　

　　

            随着渔业养殖技术的发展，海水鱼类的工厂化养殖已经非常的普遍了。但是，随着养殖规模的增加，很多弊端也越来越明显。很多工厂化的养殖场，采用的是流水养殖的方式，这不仅耗费了大量的地下海水，同时，养殖废水中含有的大量氨氮、硝酸盐氮、化学残留物以及病原菌等，造成了病害频发、产量下降，同时养殖废水处理不到位，还容易造成环境污染。所以，在海水工厂化养殖场中，要想实现健康养殖，水质环境的控制和养殖废水的处理就成了核心问题。

         那有没有一种既节水、节能，又能为鱼类生长提供良好水质，且不会对环境造成影响的工厂化养殖方式呢?在本期的节目当中，就将为观众朋友们介绍一种通过循环水养殖技术，实现海水工厂化健康养殖的新模式。

         播出时间：2016年6月15日14：43-15：13中央电视台七套节目播出

　　

 

 

 

 

 

 

 

 

 

篇二 工厂化循环水养殖
冷水鱼养殖，循环水养大鲮鲆

　　循环水养殖大鲮鲆

　　俗话说“养鱼先养水”，要想养好鱼，就得有符合鱼生长的优质水源。可在山东青岛的一些大鲮鲆养殖户，如今却面临着一个巨大问题，这个问题还不是水源好坏的问题，而是可能会面临无水可用的境地。

　　说起来，大鲮鲆就是海水鱼，可我国沿海地带的大鲮鲆的养殖户们，如今却在为养殖池里的水担心了，担心有一天鱼池里的新水换不进来。没了水，大鲮鲆也再也养不下去。

　　张和森：大菱鲆养殖规模已经很大，当时这种地下水源呢这个紧缺已经有，已经显现出来了。

　　张和森，从1992年我国开始引进欧洲的大鳞鲆，就成为了第一批大鲮鲆养殖户，到现在已经十多个年头了。他也见证了大鳞鲆养殖整个历程。

　　大鳞鲆也叫多宝鱼，因为肉质细腻，口感好，是世界公认的优质比目鱼。不过几年功夫就在我国北方沿海一带搅起个大产业。

　　可养殖户再多，养大菱鲆也不可能会把海水用完啊？

　　养殖户刘东晓：唯一没有想到的这个水，因为大家在印象当中在海边怎么会没有水啊，但是大家都错了，因为我们所用的水并不是普通的海水，而是经济沙丛过滤从40米50米以下取的水。

　　大鲮鲆是深海冷水鱼，对水源的环境要求比较高。在深海中一旦发现身边的环境不好，就会游到更好的海水领域里。因此最早将大鲮鲆引进中国的雷霁霖院士，特别地强调了大菱鲆的水源问题。

　　雷霁霖院士：到底选择是海里头的水还是河里头的水还是地下水。这是水源的问题。而我们选择的是地下水，而且是地下海水。

　　地下海水指的是沿海地带大约30米地层以下的地下水，经过化验，它的水质和海水的水质基本是一样的，可明明大海就在旁边，为什么不直接用海里的水呢，那不是更充足、更容易获得吗？

　　雷霁霖院士：这个地下水的资源，你拿起来就能用，因为它经过地层的过滤，很多比较粗的颗粒它都过滤掉了，甚至很多地下水是没什么微生物、细菌的。那避免了人为从海里抽水的过滤，还要经过处理这一整套的非常复杂的东西，而且这些工序投资也很大。

　　要想养活大菱鲆，关键需要有一个清洁的海水水源。地下海水清洁度高，可以满足大菱鲆对水源的要求，直接抽出来就不用再经过处理。而且地下海水的温度稳定，一年四季上下也就是两三度，常年维持在15到20摄氏度，这和大鲮鲆的最佳生活温度15到18摄氏度非常接近，又省去了大量的温度调节费用。于是大菱鲆的养殖场都开始在海边打井。

　　张和森：在一些养殖密集区，井，原来在养殖棚的周边就可以打井，水就够用。那随着水越来越少，打井的位置越来越远，有的会超过一公里，这样取水费用就越来越高。

　　养殖池里的大菱鲆，由于养殖密度高，池水很容易被污染，一般用过6、7个小时就得全部排掉。于是养殖户采用了流水养殖法，就是要不断地从海边打井抽取地下水。这样一边抽一边排，不仅加重了对海水的污染，更是对地下海水的严重消耗。原来打出来一口井可以抽上好几年；如今不到一年功夫，水就抽不出来了。

　　养殖户刘东晓：后期就是应该说是投巨资到海里面打井，我们现在有的井就是延伸到海里面几公里深，一眼井多的要花六七万七八万，少的也要花3—4万一眼井。但往往就是说我们花了几万块钱，五六万三四万打一眼井，它没有用。就没有水，

　　发现周边已经没水可用了，无奈之下只能花大钱到远处去打水了。取水得位置越远，花费就越高。即便这样，也可能是竹篮打水一场空。

　　即使地层上就是茫茫大海，地层中的海水也并非取之不尽、用之不竭。随着大鲮鲆养殖业的膨胀式发展，伸向地层下的管子越来越多，无水可用的境地很快就显现了，这使张和森这些大鲮鲆养殖户陷入了巨大的危机中。

　　如果让他放弃这个产业，巨大的人力和财力投资不算，仅仅从情感上也是接受不了的。如何解决日益严重的水源问题，成了张和森这些大菱鲆养殖户的最大问题。

　　十多年的苦心经营，那能说放弃就放弃呢。经过长时间的反复思考后，张和森有了一个大胆的设想。之所以说这个设想非常大胆，是因为它将会彻底改变目前大鲮鲆养殖、乃至整个水产养殖的模式。

　　他的设想说起来其实很简单，就是想办法把用过的海水还原成符合大鲮鲆再利用的条件，实现水资源的再利用，创造循环水养殖的新模式。为此，他专门跑到青岛黄海水产研究所，找到了首次把大鲮鲆引进我国的雷霁霖院士。当他说出这一想法后，立刻得到了极大的认可。

　　雷霁霖院士：这就是可持续发展观。同样能源也是如此，我们没有了地下水了，我们要搞工厂养鱼，那我们必须借用其他能源电能，或者是燃煤，获得能量。

　　但是不论用什么能源都是要耗费的，耗费很大，都是要投资很大，设备也很庞大，所以我们要好好的保护这个地下水的再循环利用。

　　张和森的想法得到了专家的认可，如果想法能实现了，这将彻底改变原来的流水养殖模式，可用过的脏水到底能不能还原成大菱鲆需要的清洁水呢？张和森还不知道。

　　那么让大菱鲆用了6、7个小时后的一池水到底脏成了什么样，为何就不能再用了呢？

　　从这排出的污水来看，我们能想到的，水里除了有大菱鲆排泄的粪便，还有就是吸引海鸥来觅食的残留饵料。那除此之外呢？

　　雷霁霖院士：这个是因为高密度养殖，一个池子里每立方水里鱼的数量，鱼的数量大，所以它竞争这个氧气，消耗这个氧气的就多。这样就必须经常的给它补充氧气，否则的话它就将窒息死亡。

　　一般养殖户进行工厂化养鱼，养殖密度都高，能达到每立方水里三十多公斤，这相比于在海里生活的大鲮鲆来说，这一池水很快就能被自己弄脏了。

　　除了氧气不够以外，而像鱼的排泄物，身体的分泌物，看得见的、看不见的东西，这水里到底还需要去除什么添加什么，如何才能达到再利用的标准，都需要张和森一层层地探究，一步步地解决。

　　首先是残留的饵料和大鲮鲆排泄的粪便，这些东西是看得见的脏东西。饵料和粪便残留在水里，会不断的分解，分解会消耗大量的氧，结果就是降低水中的含氧量，增加后续处理的负担。

　　因此，循环利用的第一步就是要去除这些粪便和饵料。

　　张和森：残饵和粪便呢，是通过一个我们一台叫微滤机的设备，它是滚筒过滤，把蚕饵和粪便过滤在滚筒的滤网上，然后通过反冲把蚕饵和粪便通过排污口排走，通过这台设备完成过滤。

　　微滤机是循环系统的第一环节，首先把水中的残留物过滤掉。因为过滤的装置细微，只要看得见的残留物都能滤掉，这是循环水系统的第一大环节。

　　可是，还有一些饵料和粪便因为在水中时间长了，已经溶解在水体里。这些东西同样会消耗掉水中的氧气，降低含氧量。而且溶解的粪便和饵料如果不及时清除，会导致细菌的滋生，增加大鲮鲆的染病率，损害它的健康成长。

　　张和森：这个就是泡沫分离器，通过微滤机的水会进入它下部的容器。这个容器里会排进大量的细泡。通过不断的搅拌，这些细泡会把水中的溶解物粘带在它的表面，然后从泡沫分离器的出口把它排走。

　　张和森通过微滤机和泡沫分离器彻底去掉看得见的和一些看不见的脏东西，总算是松了一口气，因为这些东西是实现水循环利用的头号障碍。之后他立即就用处理过的水试着养了一池大鲮鲆。可没过多久，问题又出现了。

　　用去除了残饵和粪便的水虽然看起来比较干净，但刚养了两天，养鱼的工人就发现有几只大鲮鲆老呆在水底不动弹，也不吃饵料，好像是生病的样子。

　　

　　第一次试养，就遭受到失败，这让张和森非常苦恼。他的第一反应就是水里肯定还有微滤机和泡沫分离器都没有去除掉的有害物质，而且是肉眼很难看见的物质，那这种物质是什么呢？

　　通过向专家进行咨询，他终于找到了问题所在，问题还是出在了大鲮鲆的排泄物上。鱼儿会排泄出氨和氮，由于养殖密度大，氨氮含量会很大，大量的氨和氮是完全溶解在水里，是微滤机和泡沫分离器都无法去除的。

　　记者：如果去除不掉会造成一个什么样的现象呢？

　　黄海水产研究所研究员马爱军：去除不掉的话再循环利用的时候会影响它的成活率、死亡率。

　　记者：它为什么会影响成活率和死亡率呢？

　　马爱军老师：因为氨氮高了会中毒的，这是引起一个中毒的反应。

　　氨氮含量高了会直接导致大鲮鲆中毒死亡，可这些东西都是看不见摸不着的微细物质，是无法用微滤机和泡沫分离器去除，那该怎么办呢？张和森找到了一种新方法。

　　张和森：这个是用生物过滤器来处理的，它是应用的生物膜法

　　记者：那就是生物过滤具体是怎么样把它处理？

　　张和森：在生物过滤器里面，我们填充载体，载体的表面，生长生物膜、生物膜里面有各种细菌，其中我们会引入硝化细菌，

　　这就是微生物过滤的载体，里面是以硝化细菌为主的多种微生物细菌，

　　简单地说，这些硝化细菌会吃掉水中的氨和氮这些有害物质。吃掉氨之后，会转化成硝酸盐，硝酸盐对鱼基本是无毒的。而吃掉的氮，会作为细菌本身的生命物质而存在，对水体和鱼都没有危害了。这样，通过硝化细菌的这层过滤，就进一步实现了池水的清洁处理。

　　记者：大姐你们这是干吗呢？

　　化验员张玉怀：我们测氨氮，就是通过生物过滤前和生物过滤后的氨氮对比。

　　记者：那就是说那个是生物过滤前那个是后呢？

　　化验员张玉怀：这个是生物过滤前的，这个是生物过滤后的。

　　记者：那它两个含氮、含氨的那个量的对比是怎么测算的呢？

　　化验员张玉怀：那是通过一个仪器，通过一种仪器测量出他们通过生物过滤前和生物过滤后氨氮量的对比。

　　这就是测量氨氮含量的仪器，我们来看，这是生物过滤前的氨氮含量，显示是0，796，通过一定的生物处理后是0.301.一般来说，氨氮含量低1毫克每升就是安全的了。通过硝化细菌的作用，水中的氨氮含量会明显降低，对大鲮鲆的毒害作用也会随之减弱。

　　硝化细菌进一步净化了水体，可里面还有一种气体不容忽视，就是二氧化碳。经过高密度的饲养，鱼池里面的氧气已经很少，大鲮鲆呼出的二氧化碳增多；同时鱼的排泄物也在增加水体中的二氧化碳。二氧化碳同样容易会造成大鲮鲆窒息而死，所以还要进行脱气，就是去除二氧化碳。

　　张和森：脱气装置我们把它叫做脱气塔，水从上面流过气从下面吹上来，再气水交换的这个环节，这个水中的二氧化碳就会进入空气当中，直接带走。

　　简单的说，循环水系统就是一个加减法的过程。首先要去除水里的粪便、残饵、二氧化碳和有毒的氨氮，这是减法。而接下来的工作就是加法了，就是增加水中的含氧量，因为没有充足的氧，鱼儿就没法生活。

　　其实在脱气去除二氧化碳的环节，冲入水中的空气本身就可以增加水中的含氧量。但由于是高密度养殖大鲮鲆，所以对含氧量的要求会很高，要达到6毫克/升以上。因此，张和森的水池里一般都有很多这样的临时供氧器。通过这些设备，及时满足大鲮鲆对氧气的需求。

　　这样，通过一系列的处理工程，用过的水总算还原到大鲮鲆的再养殖要求。

　　下面我们就用简单的实验和字板，再梳理一下整个处理的过程。

　　第一步就是用物理过滤的方式把悬浮在水体中残饵和粪便去除。

　　第二步，就是用泡沫浮选的原理，把已经溶解在水中的残饵、粪便以及其它的有机物，粘带在泡沫上一起排走。

　　第三步，是用生物过滤的方法，利用硝化细菌去除有毒的氨和氮。

　　第四步，用脱气的方式去除有毒的二氧化碳。

　　第五步，利用临时供氧设备，把水体的含氧量提高到鱼儿需要的含量。

　　张和森：从大菱鲆养殖池排出的水经过过滤—泡沫分离、生物过滤、脱气除二氧化碳、增氧、（调温）这样的水水质条件已经完全达到了大菱鲆养殖条件的要求，我们重新回到养殖池，实现了循环利用的这样的目标。

　　抽出来的一池水，可以不停地循环利用下去，改变了原来不断抽取和排出的流水养殖方式，不仅极大地节省了地下水资源，也大大降低了抽水的人力和财力，养殖的效率得到明显提高。

　　但有一点需要说明的是，在大菱鲆养殖和循化水处理的环节，会损耗掉一小部分水，大概占整个用水量的8％左右。因此在循环利用的同时，也需要抽取这小部分海水作为补充，保证整体养殖用水的需求。

　　经过这左一层又一层的处理，这水质总算符合大鲮鲆的再养殖需要了。但最后还有一个环节需要注意，那就是水温。以往的养殖水一般都是靠烧煤来控制温度的，不仅耗费大，而且增加了空气污染，但张和森的养殖场里，

　　前面说过，大鲮鲆属于冷水性鱼类，对温度非常敏感，耐受温度范围为3~23℃，最佳养殖水温为15~18℃，温度过低和过高，不但会影响它的生长速度，还可能会造成死亡。

　　一般的养殖水都控制在16度左右。

　　虽然地下水的温度在15和20度之间，符合大鲮鲆的养殖要求，但到了冬天，由于天气寒冷，这就需要需要耗费大量的煤炭，来维持水体的温度，同时也就排出大量的有害气体。而在夏天的时候，由于天气炎热，池水的温度会高出16度，有的甚至超出20度，为了节省降温成本，养殖户很少配置降温设备，因此就会影响大鲮鲆的生长速度和身体健康，只能无奈地接受这种低效率的养殖状况。

　　但如今，张和森却引进了一种利用海水调温的海水热泵，俗称海水空调。这海水空调不仅解决了夏天的降温难题，更是大大降低冬天的燃媒消耗。

　　青岛某空调公司总经理韩军：它是通过海水，由水泵抽到换水器里面来，通过热泵原理，从这个海水当中吸取热量。在另一端在另一个换水器把热量放出来，再供到养殖池里面去，这就是制热过程。制冷过程也反过来，养殖水过来以后呢，通过热泵把热量给吸出来送到海里面去。一个能量的交换过程。

　　简单的说，海水空调和家用空调的不同就是利用的介质不同，前者是海水，后者是空气。如果是家用空调，在夏天的时候，会把空气里的热量吸出去，把冷气排放到室内来降温；而冬天的时候把空气中的热量抽出来，把热气排放到室内来升温。

　　但海水空调的效率要远比家用空调高很多。就拿青岛地区来说，冬天的海水温度在7摄氏度左右，而气温经常在零度以下，水温比气温高很多，就更利于吸取热量帮助养殖水达到16摄氏度的目标；反之，夏天的时候，海水的温度在24度左右，气温则在34度左右，水温比气温低，就有利于释放养殖水热量，达到降温的效果。

　　韩军：那么它的效率会非常高。那么在加上咱们的热泵技术，比家用空调的话，它会提高大约高，因为是养殖行业会高50%左右。比烟煤效率的话，要高60%到70%。

　　仅仅是这套海水空调，就能大大降低燃煤量，如果算上整个的循环系统，节省的能源就更大了。

　　张和森：目前我们这套系统里面没有使用燃煤。

　　记者：原来就是说在使用这个设备之前你们每年大概需要用多少吨煤？

　　张和森：几百吨煤，差不多会接近，满负荷的时候会接近五百吨。

　　循环水养殖模式，不仅大大减少了地下水资源的开采，降低了煤炭能源的使用，同时也减少了对海水和空气的污染。这套系统，可真是为节能减排做了很大贡献，我们真诚的希望这个系统能得到大面积的推广。

篇三 工厂化循环水养殖
我国工厂化循环水养殖研究

我国工厂化循环水养殖研究

2014级水产研究生 201411908013 王文福

摘要：工厂化循环水养殖模式是一种新型的高效养殖模式, 以养殖用水净化后循环利用为核心特征, 节电、节水、节地, 符合当前国家提出的循环经济、节能减排、转变经济增长方式的战略需求。本文以循环水养殖模式应用实践为主线, 结合近几年养殖模式的科学研究和产业发展, 围绕养殖管理与应用, 分别对水循环系统对化学物质的承载力、水循环率、主要养殖种类、养殖效果和最适养殖密度等运营管理环节进行了总结和探讨, 为今后建立适用于中国国情的工厂化循环水养殖模式管理标准提供参考。

关键词：工厂化；循环水养殖；养殖模式

1. 前言

工厂化循环水养殖又被称为：陆基工厂化养殖、工厂化养殖、工业化养鱼等。一般是指集中了相当多的设施、设备，拥有多种技术手段，使水产品处于一个相对被控制的生活环境中，处在较高强度的生产状态下，具有生产效率高、占地面积少的特点。而国外一般称为循环水(Recirculating Aquaculture)，其主要特征是水体的循环利用，它不同于普通的工厂化养殖，其综合运用机械、电子、化学、自动化信息技术等先进技术和工业化手段，控制养殖生物的生活环境，进行科学管理，从而摆脱土地和水等自然资源条件限制，是一种高密度、高单产、高投入、高效益的养殖方式工厂化循环水养殖的实质是养殖生产的工业化，生产过程可控，可以跨季节养殖，产品像工业品一样可以有计划地均衡上市。其特点：一是用水量少，可利用较低质水源，对水资源要求较低；二是占地少，对土地资源的要求低；三是养殖密度高，单位耗水产量大；四是易于控制生长环境，鱼类(以及其他养殖种类)生长速度快，生长周期短；五是饲料利用率高；六是水循环使用，利用系数高；七是排放的废水废物少，能集中处理，对环境无压力或很小；八是不受外界气候的影响，可实现常年生产。

工厂化循环水养殖模式建立在生物学、环境科学、机电工程、信息科学、建筑科学等多学科发展的基础上, 是多学科的交汇和应用, 其产生和发展不是偶然的, 是人类综合利用现代科学技术改造自然, 服务社会的结果。养殖废水属于微污染水, 但用于循环利用, 其对水质处理的要求却高, 因此, 在生产上, 需采用多种手段, 对养殖废水进行处理。此种处理包括物理、化学、生物等过程,一般包括微滤机、弧形筛、泡沫分离、臭氧消毒、生物滤池、紫外线杀菌、加热恒温、纯氧增氧等环节。此外, 在整个养殖模式的建立过程中, 水循环系统对化学物质的承载力、水循环率、主要适宜养种类、养殖效果和最佳养殖密度等养殖管理环节均需要进行大量的实验和实践,本文将近年国内外关于这方面的研究做一总结,为适应中国国情的工厂化循环水养殖模式养殖管理标准的建立提供一些参考。 [7][6][5][3~4][2][1]

2. 材料与方法

工厂化循环水养殖系统的典型工艺和装备是以物理过滤结合生物过滤为主体，对养殖水体进行深度净化，并集成了水质自动监控系统，实时监测并调控养殖水体质量并可追溯。该系统具有工艺技术完善、水处理效果好、水质状况稳定、生产操作舒适、设备维护简便、运行成本低、系统投资省等优点。工厂化循环水养殖系统工艺流程见图1[8~9]。

2.1大颗粒物滤除

工厂化养鱼属于集约化养殖模式，养殖鱼类的单位水体密度较高，产生的固体废弃物量很大，首先要求滤除大颗粒物（TSS）。目前生产上使用得比较成熟的是微滤机和弧形筛。转鼓式微滤机为当前去除TSS的主要设备之一，滤网是转鼓式微滤机的主要工作部件，其网目数（孔径）直接影响转鼓式微滤机的TSS去除率、反冲洗频率、耗水耗电等。宿墨等研究发现，200目滤网的技术经济

[1]效果最为明显，其TSS去除率达到54.90 %。微滤机在初次使用过程中过滤效果较好，但在长期运

行过程中，养殖水体中黏性物质会逐步附着到滤网上，导致滤网孔径变小，影响过滤能力，且由于体积庞大，不容易维护。

弧形筛是目前国内外工厂化循环水养殖模式中应用较为成熟的一种微筛过滤器，优点是无动力消耗、结构简单、维护成本低，缺点是国内尚未解决弧形筛面的自动清洗难题，养殖负荷较高，每天不定时地需要进行人工清洗。弧形筛主要利用筛缝排列垂直于进水水流方向的圆弧形固定筛面实现水体固液分离。最常用的筛缝是0.25 mm，可有效去除约80 %的粒径大于70 μm的TSS。

2.2臭氧消毒

臭氧是一种强氧化剂，其灭菌过程属于生物化学氧化反应。臭氧灭菌有3种形式：a. 能氧化分解细菌内部葡萄糖所需的酶，灭活细菌；b. 直接与细菌、病毒作用，破坏它们的细胞器和DNA、RNA，使细菌的新陈代谢遭到破坏，导致细菌死亡；c. 透过细胞膜组织侵入细胞内部，作用于外膜的脂蛋白和内部的脂多糖，使细菌产生通透性畸变而溶解死亡。臭氧灭菌为广谱杀菌和溶菌方式，杀菌彻底，无残留，可杀灭细菌繁殖体和芽孢、病毒、真菌等，并可破坏肉毒杆菌毒素。另外，臭氧由于稳定性差，很快会自行分解为氧气或单个氧原子，而单个氧原子能自行结合成氧分子，不仅能对养殖水体增氧，而且不存在任何有毒残留物，所以臭氧是一种比较理想的、无污染的消毒剂。

臭氧尽管杀菌效果较好，但如果过量使用对养殖生物会造成较大危害。因此，在水产养殖过程中，定时、定量、安全、规范使用臭氧非常重要，应采取严格措施尽力避免过量使用；并要防止臭氧溢出造成空气环境污染。

2.3气浮综合处理

此环节使用的主要设备是蛋白分离器。其工作原理为：空气与水之间形成的接触面具有一定的表面张力，因此纤维素、蛋白质和食物残渣等有机杂质必然会在此被吸附汇集。如果能够尽力扩大此表面积，例如产生气泡（制造泡沫），则会有更多的纤维素、蛋白质和食物残渣等在此表面被吸附。泡沫的黏度将随着表面的扩大而增强，并随气泡的逐渐消失而改变。因此，蛋白分离器的有效性就在于扩大气体和液体之间的表面区域及其特定的表面张力

2.4生物滤池

[14~16][13][12][11][10]。

RAS 的核心是生物滤池，包括生物滤料的选择、生物滤膜的培养等技术环节。循环水养殖模式属高密度集约化养殖，其残饵、粪便产生的氨氮、亚硝酸氮是整个循环水系统中主要的代谢废物，也是重点过滤对象，而生物滤池主要承担养殖废水氨氮、亚硝酸氮的转化、脱除等功能环节。可以说，生物滤池对氨氮、亚硝酸氮的处理能力代表了整个RAS 工艺的先进性，也代表了整个RAS 的最大养殖承载量。

2.5紫外线杀菌环节

紫外线杀菌工艺被广泛地应用在循环水处理环节上。适当波长的紫外线会破坏微生物机体细胞中的DNA或RNA 分子结构，造成生长性细胞死亡或再生性细胞死亡。因此，当应用紫外杀菌技术于RAS中，水中的各种细菌、病毒、寄生虫、水藻以及其他病原体受到一定剂量的UVC辐射后，其细胞中的DNA、RNA结构受到破坏，从而在不使用任何化学药物的情况下杀灭水中的细菌、病毒以及其他致病体，达到消毒和净化的目的[21][17~20]。

3. 结果与讨论

3.1 水循环系统的稳定性是工厂化循环水养殖模式的重中之重

工厂化循环水养殖模式的最大特点就是可以实现无季节差别的全天候高效生产, 实现这个预期效果离不开科学合理的水处理工艺设施, 但同时也离不开科学有序的运营管理。水循环系统运转的稳定性跟水循环系统的总水量平衡、生物滤池的定期维护、过滤设施的定期清洗、水质的有效监测、合理的饲料投喂策略、适宜的养殖密度、合理的养殖管理措施等都是分不开的。所以, 水循环系统的稳定性是一个综合考量的指标, 也是实现工厂化循环水养殖模式稳定生产运营的关键环节。在中国已有的工厂化循环水养殖容量中, 规模较大的养殖企业均或多或少暴发了 RAS 崩溃的现象, 究其原因, 还是水循环系统的稳定性不够所致。具体表现为养殖对象大规模感染致病菌,出现活力低下、体表溃烂、肝脾肿大、暴发性死亡的现象, 往往短时间内给经营业者带来重大损失。因为循环水养殖模式是高效养殖, 养殖密度是一般流水养殖模式的数倍, 在水循环系统稳定的状况下, 其高效高产优势可以正常发挥, 一旦出现水循环系统自净能力受阻, 水质恶化, 所带来的风险和损失也是成倍增长的。所以, 工厂化循环水养殖模式不同于传统养殖模式, 要求管理运营人员素质较高, 要对整个 RAS 各个环节非常熟悉和了解, 能够及时地掌控和反馈系统运行情况。同时要求养殖企业建立完善的水质监测监管体系和规范科学的养殖管理体系。

3.2 工厂化循环水养殖模式的应用范围应当大力拓展

目前, 国内循环水养殖模式已在高档鱼类如半滑舌鳎、大菱鲆、石斑鱼、红鳍东方鲀(Takifugu rubripes)、虹鳟等品种上有很好的应用, 国外主要应用于大西洋鲑、虹鳟、欧洲鳗、暗斑梭鲈、红 点鲑、鲟、尼罗罗非鱼, 均创造了巨大的商业利润。除了鱼类之外, 已经越来越多地将此种养殖模式应用于虾类、刺参、贝类等品种。欧洲龙虾、凡纳滨对虾、九齿团虾、梭子蟹、皱纹盘鲍、东方牡蛎、佛罗里达苹果螺等均在循环水养殖模式中有了很好的尝试与应用, 只是养殖规模和养殖效率还有待提高。不仅如此, 有些水产工作者在循环水养殖模式下还做了鱼贝共生、虾贝共生、虾藻共生等的有益尝试, 对水质控制、氮磷转化利用、提高综合效益等也做了相应的探讨, 为工厂化循环水养殖模式的发展提出了新的方向。工厂化循环水养殖模式不仅可以在养殖种类上拓展, 在养殖空间上也可以大力开拓。绍兴一家企业已实现用全人工配置海水养殖大菱鲆, 开创了循环水养殖应用前景。在国家开创现代农业的大力支持下, 随着人民生活水平的提高, 工厂化循环水养殖模式的发展空间将越来越大, 假以时日, 在中国西部边陲新疆、西藏实现海鲜的就地供给是完全可以实现的。

3.3 工厂化循环水养殖模式的发展应注重节能减排、环境友好

普通流水养殖模式的养殖用水是从20~60 m的地下通过电能昼夜不停地抽提上来, 简单地用于养鱼后就排向大海, 不但造成水资源的浪费,而且带走了热量, 是对地热资源的不合理开发。同时, 每月消耗的电能是一个庞大数字, 以一个普通的 20个6m×6m×1m池子的标准养鱼棚为例,每月消耗的电量为 1~2万kW·h, 电费达万元/月以上。而且不经任何处理的养殖废水直接排入海中, 造成近海的富营养化和病菌的滋生, 对环境造成很大破坏。相比普通流水养殖模式, 工厂化循环水养殖

模式可以实现水体循环利用, 日均水利用率在 95%以上, 大量节省了水资源和地热能源。可是因为现在国内相关水处理设备性能还不完善, 使用寿命短、处理效率不高、节能效果也不好, 同时水处理工艺和养殖运营的管理水平也有待提高, 造成国内循环水养殖企业生产运营成本高昂, 产品价格缺乏竞争力, 导致部分循环水车间处于基本维持和补贴运营状态, 甚至生产陷入停顿。因此, 采用多种措施和手段, 降低能耗,降低生产运营成本, 是今后工厂化循环水养殖模式发展和推广的必须举措。具体的措施和方法有:在系统工艺设计中应贯彻“一级抽提、重力流循环”思路, 最大限度地减少多级抽提带来的能耗和水头损失; 尽量使用能耗低的水处理设备, 部分使用低扬程水泵; 尽量使用成熟绿色能源代替电能, 如太阳能、地热、光伏、风能、生物质能等; 实现科学合理的工业化、标准化生产管理, 挖掘工厂化循环水养殖模式生产潜能, 实现全年满负荷养殖生产, 降低单位产品生产成本等。普通开放养殖模式生产过程中的养殖废水直接外排, 大量无机和有机营养元素如氨氮、磷酸盐、溶解性有机碳和有机颗粒直接进入环境,从而造成水域环境的恶化, 进而引发水质污染、病害滋生, 水产品的卫生和安全等一系列问题成为限制水产养殖业可持续发展的首要问题。工厂化循环水养殖模式可以实现全封闭式生产, 排放可控, 而且污染终产物还可以作为堆肥直接肥田[22]。

4. 结论

从世界范围内看, 工厂化循环水养殖模式发展的历史较短, 水处理工艺及养殖管理还不完善,有时是受成本控制限制, 所以还不能做到完全的“零排放”, 所以在实际生产运营中, 每日还是要 排出一定量的污染物, 如何科学地处理这些“污染物”是摆在水产工作者面前的一个重要问题。而 且, 涉及生物过滤环节, 会有 N2、N2O和CO2的排出, N2O和CO2是典型的温室气体,且N2O 对臭氧层有明显的破坏作用, 如何减少和限制这种对环境的不良影响, 也是工厂化循环水养殖模式生产推广需要克服的一个问题。尽管如此, 工厂化循环水养殖模式仍然是未来最具发展潜力的陆基循环水养殖模式, 是中国开创现代水产业的重要组成部分。随着核心装备的国产化、水处理工艺的成熟化、养殖管理的科学化, 集“装备工程化、技术现代化、生产工厂化、管理工业化”为一体的现代工业化养殖产业新模式将会被建立, 水产业的转型升级, 海淡水养鱼大产业的架构, 才能够实现, 而中国水产业将进入工业化养殖新时代, 届时, 中国不仅是世界水产大国, 也同样会是世界水产强国。 [23]

5.参考文献

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篇四 工厂化循环水养殖
工厂化循环水养殖系统设备技术手册

工厂化循环水养殖处理系统

目录

01

03050710

Company Profile

公司简介

Engineering Case工程案例

Recirculating Aquaculture System工厂化循环水养殖系统Raw Water Treatment System原水处理系统

Rotary Drum Filter全自动滚筒微滤机

Protein Skimmer

蛋白质分离器

UV Sterilizer紫外线杀菌器Ozone Generator臭氧一体机Biological Filter生物过滤器

Residual Ozone Remover残余臭氧去除器

Co2 Degassing&UV Sterilizer Tower复合式脱气杀菌器Curved Screen Filter无动力弧形筛过滤器

Bag Filter

精密袋式过滤器

Sand Filter沙缸过滤器Fish Tank养殖鱼池Chiller&Heater温控设备Water Pump水泵

Aeration and Accessories增氧设备及配件High Pressure Blower高压风机Roots Blower罗茨风机

Water Quality Monitor水质监控

Fish Fry and Shrimp Larvae鱼苗与虾苗Bio-Media生物填料

Other Accessories其它设备及配件

养殖鱼池Fish Tank

漩流过滤器Swirling Tank

全自动滚筒微滤机Rotary Drum Filter【工厂化循环水养殖】

循环泵Water Pump

11

1314151717

水质检测

Water Quality Monitor蛋白质分离器Protein Skimmer

181819212325

增氧设备

Oxygen Generator臭氧一体机Ozone Generator

27282930303132

温度控制

Chiller and Heater复合脱气杀菌处理器

Co2 Degassing&UV Sterilizer Tower生物过滤器Biological Filter

残余臭氧去除器

Residual Ozone Remover

Engineering Case工程案例

1

23456789深圳基因公司石斑鱼、海马项目河南农业公司石斑鱼循环水系统海龟研究所养殖系统广东汕尾对虾养殖系统对虾苗种繁育养殖系统浙江理工学院循环水系统动物监测研究所养殖系统饶平水产南美白对虾养殖系统马来西亚南美白对虾养殖系统土库曼斯坦鳗鱼养殖系统

内陆第一套海水循环水养殖系统

China First Inland Seawater

Recirculating Aquaculture System

SHENZHEN GROUPER AND SEA HORSE PROJECT

HENAN GROUPER RECIRCULATING AQUACULTURE SYSTEM

SEA TURTLE CULTURING SYSTEM AT A TURTLE INSTITUTE

HAI XING NONG VANAMEI CULTURING SYSTEM

LI YANG HATCHERY AND NURSERY AQUACULTURE SYSTEM

RAS SYSTEM FOR ZHEJIANG INSTITUTE OF TECHNOLOGY COLLEGERAS SYSTEM FOR A LABORATORY ANIMALS MONITORING INSTITUTERAO PING VANAMEI CULTURING SYSTEMMALAYSIA VANAMEI CULTURING SYSTEMTURKMENISTAN EEL RECIRCULATING AQUACULTURE SYSTEM

MALAYSIA PRAWN (TIGER SHRIMP) CULTURING SYSTEM

2345【工厂化循环水养殖】

马来西亚霹雳州草虾养殖场

Prawn Farm in Perak, Malaysia

6789马来西亚草虾（老虎虾）养殖系统

大型室内工厂化循环水养殖处理系统

Large-scale Recirculating

Aquaculture System

香港沙田鱼类交易市暂养系统

广西澳洲龙虾循环水养殖处理系统

Australia Lobster Farm in Guangxi

商贸(上海)有限公司东星斑养殖系统南非草鱼、罗非鱼养殖系统惠东巽寮湾海狮馆项目HONG KONG SHA TIN LIVE SEAFOOD MARKET STOCKING SYSTEM

RED MINIATUS GROUPER SYSTEM FOR A SHANGHAI TRADING COMPANYSOUTH AFRICA CARP AND TILAPIA FARMING SYSTEM

浙江水产对虾项目韶关大型室内石斑鱼项目海南南美白对虾虾苗项目上海进口水产暂养系统

南沙石斑鱼养殖系统

Grouper Farm in Nansha, Guangzhou

HUIDONG SEA LION SYSTEM

ZHEJIANG VANAMEI CULTURING SYSTEM

SHAOGUAN INDOOR GROUPER CULTURING SYSTEM

HAINAN SHRIMP LARVAE SYSTEM

成都鱼菜共生系统

水产养殖有限公司对虾养殖系统

Rao Ping Vanamei Culturing System

STOCKING SYSTEM FOR A SHANGHAI COMPANYCHENGDU AQUAPONICS SYSTEM

34

环保材料，耐腐蚀、耐气候性好、重量轻。Non-toxic, Durable, Corrosion Resistance, Anti-leakage and Eco-friend

自动投喂机

Feeder

养殖鱼池Fish Tank

56

篇五 工厂化循环水养殖
封闭式循环水工厂化养殖项目可行性研究报告

全封闭式循环水工厂化养殖车间改建工程项目

可行性研究报告

项目申报单位：

项目申报时间：

目 录

第一章：总论

一、项目提要

二、项目的必要性、可行性及技术先进性和经济合理性

三、存在的问题和建议

第二章：项目背景及必要性

一、项目建设背景

二、项目产业化经营发展现状

三、项目建议的必要性及目的意义

第三章：建设条件

一、项目概况

二、项目实施的有利条件

第四章：建设单位基本情况

一、建设单位概况

二、研发能力

三、企业财务状况

第五章：市场分析与销售方案

一、市场分析

二、销售策略与营销模式

三、销售队伍和销售网络建设

第六章：项目建设方案

一、建设任务和规模

二、生产技术方案

三、项目建设标准和具体建设内容

四、项目实施进度安排

第七章：投资估算和资金筹措方案

一、项目建设投资估算

二、资金来源与筹措

三、费用标准及价格依据

四、项目总投资

第八章：财务评价

一、财务评价依据

二、销售收入和销售税金及附加

三、总成本费用分析

四、盈利能力分析

五、项目盈亏平衡分析

六财务评价结论

第九章：环境影响评价

一、环境影响

二、环境保护与治理措施

三、环境部门意见

第十章：节能减排

第十一章：项目组织与管理

一、组织机构与职能划分

二、项目经营管理模式

三、经营管理措施

四、劳动保护与安全卫生

第十二章：可行性研究结论与建设

一、可行性研究结论

二、存在的问题与建设

第一章 总论

一、项目提要

1、项目名称：全封闭式循环水工厂化养殖车间改建工程

2、建设性质：新建

3、项目建设单位：唐海县兴海水产品养殖有限公司 法人代表：张相敏 所有制形式：民营

4、建设地点：河北省唐山市唐海县

5、建设规模：高标准工厂化养殖车间四座，年可生产各种海产品10万斤。

6、建设期限：2012年1月到2014年7月

7、建设内容：全封闭工厂化养殖车间2500平米，60℃热水井一眼

8、项目申报单位：

9项目投资规模及资金构成：本项目总投资165万元，所有资金全部自筹

10、项目筹措：本项目所需的资金由企业自筹，该企业为民营股份制企业。

11、主要技术经济指标：本项目完成后，年可生产海参8000斤，中国对虾苗1亿尾，梭子蟹苗300斤。海参按每斤90计算，产值可达到72万元，中国对虾苗种按每万尾150元计算产值150万元，按利润40%计算，年实现利润88万元。

二、项目的必要性、可行性及技术先进性和经济合理性。

1、本项目建设对促进当地养殖农业结构调整、实现农业增产，农民增收，拉动本地农村经济建设具有关键性作用。通过该项目实施可充

分发挥本县海水养殖优势，并将其建设成为当地的龙头企业。使其成为养殖户与市场联系的桥梁和纽带。

2、项目建设具有以下优势条件。本地位于曹妃甸生态城建设福祉近邻，水质清新，潮汐规则，综合指标符合发展工厂化养殖的需要。交通便利，距离曹妃甸港口15公里，与沿海高速入口距离两公里。信息发达，北距唐海县城十公里，电力设施先进，来源于华北电网的水利发电。技术实力雄厚，该项目以市水产技术推广站为技术依托，常年聘请省市水产专家亲临企业指导工作。运用国家863计划，对现有工厂化养殖系统进行更新换代，实现全封闭循环水高效养殖，降低损耗，增加效益。

3、项目经济合理性及环境影响：项目实施后，旨在通过对养殖系统的更新换代，养殖生物与生态环境之间相互作用、相互制约、相互影响的机理与过程的研究，养殖自身污染过程及污染物质的控制、清洁与降解技术的研究，以及利用物理、化学、生物、微生物等方法对养殖水质的调节，实现养殖主体的多元化（鱼、虾、蟹、贝、藻、参、海蜇等），使之形成一个互惠共生、能量循环利用、稳定的良性复合生态循环系统，从而达到水体空间的充分利用，促进生物和非生物环境间的相互转化，加速工厂化养殖生态系统的能量流动和物质循环，有效的改善水域生态环境，控制病害发生，提高工厂化养殖生产力，扭转目前海水池塘养殖低效能运营的被动局面。

4、论证结论：项目的实施将带动渤海湾地区渔业产业结构的调整，提高水产养殖业的科技含量，提升养殖“绿色产品”的普及率，增强水产品在国际市场中的竞争地位，以此推动和加速渤海湾地区海水养

篇六 工厂化循环水养殖
美国工厂化循环水养殖系统研究

理论探究

doi:10.3969/j.issn.1673-9205.2009.05.002

农业开发研究2009年

美国工厂化循环水养殖系统研究【工厂化循环水养殖】

刘晃1，2，3，张宇雷1，3，吴凡1，3，倪琦1，2，徐皓1，3

摘要：美国工厂化循环水养殖系统研究可以划分成两个有着明显差异的研究技术路线，一是高集成循环水养殖系统模式研究，主要是通过使用各种各样的水处理设备来获得良好的水质，通过各种自动化设施来减少人员劳动强度，通过高精度的水质监控系统来实时反馈系统运行状态。二是经济型循环水养殖系统模式研究，主要是以简化水处理设备，采用简单的处理方式以获得较高经济效益。

关键词：水产养殖；美国；工厂化养殖；循环水养殖系统（RAS）中图分类号：F316.4文献标识码：A

文章编号：1673-9205（2009）03-0010-04

美国在工厂化循环水养殖的研究方面一直处于较高水平，特别是在鲑鳟类冷水性鱼和罗非鱼等温水性鱼的工厂化循环水养殖上有不少的研究和应用。从美国工厂化循环水养殖系统的模式研究总体情况来看可以将之划分成两个有着明显差异的研究技术路线。一是在美国北部是以康奈尔大学的

Timmons教授和西弗吉尼亚淡水研究所Summerfelt

教授为代表的，以集成各种水处理设备的高集成循环水养殖系统模式研究为主的技术路线。二是在美国南部以路易斯安那州立大学Malone教授和

StudyonrecirculatingaquaculturesystemsinUSA

LIUHuang，ZHANGYu-lei，WUFan，NIQi，XUHao（1.FisheryMachineryandInstrumentResearchInstitute,ChineseAcademyofFisherySciences,Shanghai200092；2.Keylabora-toryoffisherywatertreatment,ChineseAcademyofFisherySci-ences,Shanghai200092；3.Keylaboratoryoffisheryequipmentandengineering,MinistryofagricultureShanghai,200092；）Abstract：TherecirculatingaquaculturesystemsinUSAcanbedividedintotwostudytechnicalroutehavingsaliencediffer-ences.First,studyofhighlyintegratedrecirculatingaquaculturesystems,mainlyusedallkindsofwatertreatmentequipmenttoobtaingoodwaterquality,andalsousedavarietyofautomatedfacilitiestoreducelaborintensity.Meanwhile,itreflectssystemstatusonlinewithhigh-precisionwaterqualitymonitorsystems.Secondly,studyofeconomicrecirculatingaquaculturesystems,cangethigheconomicprofitsbysimplifyingwatertreatmente-quipment,andusingasimplewatertreatmentprocesses.Keywords：Aquaculture；USA；Industrialaquaculture；Re-circulatingaquaculturesystems（RAS）

AquacultureSystemsTechnologies公司Ebeling博士为

代表的，以简化水处理设备，采用简单的处理方式以获得较高经济效益的经济型循环水养殖系统模式研究为主的技术路线。

1高集成循环水养殖系统模式

高集成循环水养殖系统模式是通过使用各种各

样的水处理设备来获得良好的水质，通过各种自动化设施来减少人员劳动强度，通过高精度的水质监控系统来实时反馈系统运行状态。

西弗吉尼亚淡水研究所内有一个集成化程度相当高的循环水养殖系统。其采用的是一个比较典型的水处理工艺，其水处理工艺流程图如图1所示。

0引言

工厂化循环水养殖方式正以其环境友好、节能、

图1水处理工艺流程图

在这些工厂化循环水养殖系统中的鱼池一般为圆形，普遍采用了双排水的设计。鱼池的中上层水是通过设置在鱼池侧面的水位保持器直接进入微滤机过滤，而鱼池的底层水中由于含有比较多的颗粒物

1.中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所，上海200092；2.中国水产科学研究院渔业水体净化技术和系统研究重点开放

实验室，上海200092；

节水等优势，逐步被人们所接受和越来越多的被应用到生产实践中去。工厂化循环水养殖系统（RAS）可以提供可控的环境，系统的大小不受环境条件限制，可以控制养殖水产品的生长速度，甚至可以预计产量。与传统养殖方式相比，循环水养殖生产方式每单位产量的可以节约90~99％的水消耗和99％的土地占用，并几乎不污染环境[1]。

3.农业部渔业装备与工程重点开放实验室，上海200092。

10

第3期RESEARCHINAGRICULTUREDEVELOPEMENT

理论探究

质（主要是残饵和鱼粪），则是从鱼池底部中心的排水口先进入一个沉淀池或水力旋流器，将可沉淀颗粒物去除后，再进入微滤机过滤。微滤机可以去除大于60μm的悬浮颗粒物。物理过滤后的水流到调节池，在调节池中可以进行调温、补水等。然后使用水泵提升进入生物过滤器，生物过滤可以采用流化沙床、移动床、微珠生物过滤器等方式。经过生物处理后的水自流到脱气装置吹脱水中的CO2，再进入增氧装置，增氧一般采用LHO或锥形增氧装置。由于在美国的工厂化循环水养殖系统中已经普遍使用液氧，因此CO2的去除就显得尤为重要。增氧后的水回到鱼池[3-8]。西弗吉尼亚淡水研究所中的循环水养殖系统及主要设备的照片见图2，左边是循环水养殖系统的效果图，右上是系统中的鱼池和投饲机，右下是微滤机和调节池。

图3

自动收鱼装置、

投喂装置和投喂控制系统

水质监控系统是一个养殖系统成功的保障。美国工厂化循环水养殖在这方面做的相当完善，尤其是对ORP相当的关注，采用ORP数值的变化来进行水质的预测和调控。如图4所示左上和右上分别为二氧化碳和ORP的测试仪。下方为电脑上显示的系统水质参数在最近一个小时内的历史曲线，包括的参数主要有溶氧、水温和ORP。

图2

西弗吉尼亚淡水研究所的循环水养殖系统

要实现工厂化循环水养殖科学、统一、标准化的管理是其中一个相当重要环节。而其中又以饲料的投喂、水质监测和报警系统为关键。在美国农业部国家冷水鱼研究中心和西弗吉尼亚淡水研究所都有相当成熟的饲料自动投喂系统和水质监测系统。所有的数据都会实时反应在控制电脑上，操作人员只需要面对电脑就可以清楚的了解所有系统最新的水质情况和饲料投喂情况，也可以通过电脑实现对它们的控制。整个系统的自动化程度相当高，人员只需要完成一些简单的劳动工作。如图3所示，左上为一个收鱼装置。当养殖的鱼达到市场规格后，员工就可以将鱼从鱼池中赶到这个装置中捞起，设计得非常简单实用。右为自动投饲机，右上和右下都是自动投饲机，不同之处在于，由于右上的鱼池较大，设计人员在鱼池上方设计了一个小型的行车。操作人员在鱼池一侧就可以轻松的将饲料投喂到鱼池的另一侧。左下为一个养殖车间的投饲控制系统。车间内所有系统的投喂都可以通过这台电脑来进行控制，可以设置包括投喂的饲料种类、投饲速度等操作参数。

图4

水质监控系统

2经济型养殖模式

2.1BF/AL循环水养殖模式

路易斯安那州立大学Malone教授根据多年的研

究，认为循环水养殖系统能够成功运行必须满足五大必要条件：一是水的循环；二是悬浮颗粒物及时去除；三是生物过滤；四是增氧；五是二氧化碳的去除。当然，目前有很多方法都可以满足这五大必要条件。但是，重要的是如何采用简单有效的方法来实现，成为研究和应用的技术关键。BF/AL循环水养殖系统模式是一种采用气提代替传统养殖模式必须使用的水泵以实现水体循环，而水处理仅仅使用浮性珠子过

11

理论探究

农业开发研究2009年

滤器等简单的处理设备的循环水养殖系统模式。其中仅采用浮性珠子过滤器和气提技术就能完全满足五大必要条件。

浮性珠子过滤器的特点在于其同时兼具物理过滤和生物过滤的双重功能，可以简化循环水养殖系统的设计和操作。目前，浮性珠子过滤器系列中有螺旋桨反冲洗型（PBF）、气泡反冲洗型（BBF）和气室反冲洗型（PGF）三中型式。气室反冲洗型（PGF）过滤器是当中的最新产品，它可以使用自身容器内的水体来完成反冲洗，而其强度又不会太过剧烈而影响到硝化反应的进行。采用浮性珠子过滤器可以实现五大必要条件中的悬浮颗粒物及时去除和生物过滤。气提技术在BF/AL循环水养殖系统模式中可以实现另外三个必要条件，通过使用鼓风曝气，形成密度差，可以将让水从低位提升到高位，实现水的循环。在实现水位提升的同时曝气可以实现给系统水体增氧和去除水中的二氧化碳。PF/AL循环水养殖系统模式仅仅使用珠子过滤器技术和气提技术就完成了循环水养殖所必要的五大必要条件，系统所使用的动力设备非常少，因此，大大减少了系统维护所需要的时间。而从安全性的角度考虑，除去了水泵故障的可能性，使系统更加安全可靠，养殖风险更低[9-13]。

口自流进入PBF过滤器，鱼池内水面和PBF过滤器中的液面高差大约为30cm，过滤后水通过气提方式被提升回到鱼池，实现了水的处理和循环。系统的换水量相当的低，系统中的水体已经使用了长达4、5年之久。在鱼池的池壁、水管上到处长满了藻，看起来非常的脏。如图5所示，左上是农场最早使用PBF过滤器，从1993年开始使用至今运行状况良好。左下是一组BF/AL循环水养殖系统，右上为鱼池中的分类养殖网箱，右下气提装置。

2.2生物絮凝（Biofloc）循环水养殖系统

在美国虾类产品的养殖量相当大，而且从目前

来看，它还在以每年15%的增幅在迅速膨胀。一方面，水质的好坏对于虾类的养殖是相当关键的。另一方面，由于虾类养殖而带来的污水排放也成为了美国各个环境保护协会关注的焦点。因此，寻找一种稳定、高产、高效、环境友好而又可以将病毒危害降到最低的虾类养殖模式就成为了主要的研究方向。生物絮凝（Biofloc）循环水养殖系统是目前美国在经济性循环水养殖系统模式方面的研究热点之一，目前已经有不少的实验系统和部分应用实例。

生物絮凝（Biofloc）循环水养殖系统有别与传统的水处理方式，它是利用异养细菌的同化反应，理论反应方程式如下：

TiltechAquaFarm养殖场内目前在使用的一套BF/AL循环水养殖系统。TiltechAquafarm主要生产

全雄罗非鱼苗，并可以根据客户需要提供各种特定家系或者规格的罗非鱼苗。整个农场正常运行时只需要4个人，只是在特别忙的情况下才会另外请临时工。水处理系统相当简单，仅仅是使用了几台大型的珠子过滤器来控制系统内的微藻浓度和去除颗粒物。鱼池中的微藻浓度相当高，据介绍最高浓度可以达到800000000ind/L。鱼池内的水是通过中央排污

NH4++1.18C6H12O6+HCO3-+2.06O2→C5H7O2N+6.06H2O+3.07CO2

根据方程式可以得到：每g的总氨氮转化为细

菌，需要消耗4.71g的溶解氧、3.57g碱度（0.86g无机碳）和15.17g碳水化合物（6.07g有机碳）。反应可以生成8.07g的细菌生物体（4.29g有机碳）和9.65g的二氧化碳（2.63g无机碳）。反应使得细菌的生物量增加了

40倍，所产生的生物量远远大于的硝化反应过程中的

细菌生物量的变化，所以系统的另一个关键就是使用物理过滤及时去除水中的微生物和颗粒物[14]。

生物絮凝（Biofloc）循环水养殖系统主要是养殖虾类，使用的是跑道式养殖池（如图6中的左图所示），养殖池仅仅配备了压力式沙滤灌、泡沫分离器或采用沉淀池等物理设备，图6右上所示的是竖流式沉淀池。实验使用填料糖（如图6中的右下所示）作为生物填料和外加碳源，通过提高水体内的碳氮比，使得水体内的异养细菌取代自养细菌，成为系统中的优势种，从而吸收总氨氮、硝酸盐和亚硝酸盐，将其转化为细菌的生物体。根据研究报到，每6g碳可

图5TiltechAquaFarm养殖场的PGF/AL

循环水养殖系统

以将1g总氮转化为细菌的生物体，其使用的填料糖的比重为1.3，含碳量为50%。实验结果显示在实验

12

第3期RESEARCHINAGRICULTUREDEVELOPEMENT

tonRouge:LouisianaStateUniversity,2005.

理论探究

过程中，系统水体中的氨氮和亚硝酸盐氮被控制在一个合理的水平，系统运行稳定[15-18]。

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Rouge:LouisianaStateUniversity,2008.

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图6

生物絮凝循环水养殖系统

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3结语

从总体上看，目前美国在工厂化循环水养殖方

面的研究既有从事使用高科技手段达到高密度、高自动化、高集成度的养殖模式，也有从事使用简化水处理工艺或利用自然条件（例如：藻类）以期获得低成本、高收益的经济型养殖模式。各种模式在美国养殖业中都有所应用，可以说是百家争鸣，创意无限，其中不少是值得去深入的学习和研究。

参考文献

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基金项目作者简介

农业部“引进国际先进农业科学技术”项目（2008-Z9）刘晃（1973—），男，湖南祁阳人，硕士，副研究员，主要从事水产养殖工程研究工作；张宇雷（1980—），男，上海人，研究生，硕士，工程师，主要从事水产养殖工程研究工作；吴凡（1973—），男，上海人，硕士，高级工程师，主要从事水产养殖工程研究工作；倪琦（1968—），男，上海人，硕士，研究员，主要从事水产养殖工程研究工作；徐皓（1962—），男，上海人，学士，研究员，主要从事渔业装备与工程技术研究工作。

收稿日期2009-05-12

13

篇七 工厂化循环水养殖
工厂化循环水养殖项目的实施与效果

5渔业现代化62007年第34卷第5期 13

工厂化循环水养殖项目的实施与效果

薛致勇,曲克明,孙德强,王荣之

1

2

1

1

(1海阳市黄海水产有限公司,山东海阳265122;2中国水产科学研究院黄海水产研究所,山东青岛266071)摘要:论述了工厂化循环水养殖系统的工艺流程、新设备和效果,讨论了目前国内开放式流水养殖模式存在的问题和后果。

关键词:循环水养殖;工艺流程;创新效果

由中国水产科学研究院黄海水产研究所承担的国家/8630课题/工厂化鱼类高密度养殖设施的工程优化技术0自2001年开始在海阳市黄海水产有限公司实施,第一期共建造封闭式循环水有效养殖水体1000m,2003年5月底竣工,6月22日开始投放苗种进行高密度养鱼试验。第二期工程有效养殖水体6500m,2006年5月竣工。总体思路是以地下恒温海水为载体,工厂化人工培育珍贵海水鱼苗,并进行工厂化高效健康养殖和滩涂生态养殖示范。

2

2

复合型净化菌剂在12e条件下5h内可以将10mg/L的氨氮降低到1mg/L左右,具有低温条件下效率高之特点;具有自主知识产权的微孔净水板,比表面积达2100m/m,具有过滤和生物净化2种功能,净化效果显著;新型自动控制不锈钢微滤机将传统的悬臂传动改为中心轴传动,安装了行星摩擦式无级变速机和摆线针轮减速机,实现了无级变速,同时还增加了水位和反冲2项自动控制装置,根据季节和水质状况,控制时间5min~2h可调。

2

3

1 循环系统工艺流程

从养鱼池排出的水通过地下管道自流到自动控制微滤机,去除部分悬浮物和固体杂质;微滤机安装在低位蓄水池上部,水流经微滤机后产生跌滤并充分曝气;由循环泵将低位蓄水池中的水输送到快速过滤器中,进一步去除微米级和纳米级悬浮物和胶质颗粒,减少后续生物净化工序的负荷;出水直接被输送到生物净化池去除氨氮;根据需要向水温调节池中加入地下水进行水温的调节;调温后的水经过模块式紫外线消毒水渠进行杀菌、消毒;消毒后的水经管道自流到高效溶氧罐中,同来自制氧机的纯氧充分混合,使出水的溶解氧达到饱和或过饱和状态;连接在出水管路中的水质自动监测系统实时在线监测水质参数;处理后的达标水,沿封闭管道输送到养鱼池中(图1)。

图1

水处理系统工艺流程

开发研制的YKY中频(>400Hz)低压臭氧发生器具有产臭氧能力高、耗电低、体积小、重量轻等特点;分子筛富氧机各项技术指标已达到国际先进水平,产纯氧率达到90%。此外,系统采用了三级过滤、二级生物净化、二级消毒(臭氧和紫外线消毒)以及富氧与溶氧的工艺流程,水循环达到1次/2h,水利用率为95%。

22

通过400m水体牙鲆和200m水体大菱鲆养殖试验,系统运行良好,单产可达35kg/m以2

2技术创新与效果

全自动快速过滤器滤速达80m/h以上;高效

:()

14

池中进行贝类、海参养殖,由于排放水中富含大量残饵和鱼类粪便,可促进贝类、海参养殖池中藻类的生长,为贝类、海参生产提供源源不断的优质饵料,既解决了养鱼水的排放污染问题,又节约了贝类、海参养殖饵料。另外,由于养鱼排放水要再次被用于贝类、海参养殖,这就要求在养鱼水处理过程只能用物理方法和生物方法,而不能用药物处理,否则残留药物将使贝类、海参死亡。通过项目的实施,使企业养殖的所有海产品均能达到绿色无公害水产品标准。再者,项目实施地点北面靠近盐场,育苗养殖排放水可全部流入盐场,避免排放水对近海海区的污染,同时可以节省盐场的提水动力。

5渔业现代化62007年第34卷第5期

有些废水中还含有一定含量的药物。由于有些废水能够经过沙层再次渗入到地下水层,所以有可能对养殖用地下海水造成一定的污染,特别是含有病原微生物的废水更加危险,最终有可能会导致暴发性流行病的发生。因此,工厂化养殖对自然环境和自身的污染都是比较严重的。

以上的问题已经或将会严重阻碍工厂化养殖业的健康发展。为了避免工厂化养殖业重蹈扇贝、对虾养殖业的覆辙,应该采取一定的措施,对工厂化养殖业发展进行必要的引导和管理。

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t

3讨论

近年来,我国工厂化养殖业以成倍数的速度

快速发展着,随之而来的是地下海水被大量开采,其开采量已远远超过自然补给量。因此,水资源呈现出逐渐衰退的趋势。目前,在海阳市建场比

较集中地区,部分养殖鱼棚已开始出现缺水现象,而且缺水鱼棚的数量正在不断增加,地下海水资源逐渐匮乏已成为影响工厂化养殖业发展的最主要的问题。

目前,工厂化养殖主要采用开放式流水养殖模式,养殖过程中大量的养殖废水不经过处理就被排放到海里。按照现有大棚数量,海阳市每天

3

估计就有超过48万m的养殖废水被排放,并且 (上接第12页)

本研究的野外试验观察和数据采集得到了上海水产大学生命学院2002级学生周波和王金锋的大力协助,在此表示感谢。

=作者简介>薛致勇(1963)),男,高级工程师,学士,山东省海阳市黄海水产有限公司副总经理,主要从事海水养殖、养殖设施的研究。

(2007207231收稿;2007209224修回)

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=作者简介>李光霞(1965)),女,讲师,主要从事水产养殖机械应用研究。

通讯作者:张丽珍(1967)),女,教授,博士,主要从事渔业机械设计研究。

(2;20)

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