我国工厂化循环水养殖研究

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1、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宂和产业发展，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，为今后建立适用于屮国国情的工；‘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

2、模式前目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、占地而积少的特点［1］。而国外一般称为循环水(RecirculatingAquaculture),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

3、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［2］。其特点：一是用水W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13'4］。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

4、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［5］。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，耑采用多种手段，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、紫外线系菌、加热恒温、纯氧增氧等环节［6］。此外，在整个养殖模式的建立过程屮，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呈的实验和实践，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

5、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17］。2.材料与方法工J'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，实吋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%。纯钯调温消毒大颗粒物排出i生物滤池Fig.1Geiieraltechnologicalprocessoffactoryclosedrecircukitingaquacult

6、ure1工厂化封闭式循环水养殖一般工艺流程2.1大颗粒物滤除工J*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目滤网的技术经济效果最力明显，其TSS去除率达到54.90%fl）。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

7、上，导致滤网孔径变小，影响过滤能力，且巾于体积庞大，不容易维护［1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，每天不定时地耑要进行人工清洗。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0.25mm,可有效去除约80%的粒径大于70um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

8、.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.透过细胞膜组织佼入细