構(gòu)建設(shè)施型精準(zhǔn)化循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)的技術(shù)研究

?；?，常 杰，雷霽霖，賈玉東

（1.內(nèi)蒙古民族大學(xué)動物科學(xué)技術(shù)學(xué)院，內(nèi)蒙古通遼028042；2.中國水產(chǎn)科學(xué)研究院黃海水產(chǎn)研究所，農(nóng)業(yè)部海洋漁業(yè)可持續(xù)發(fā)展重點實驗室，山東青島266071）

1 前言

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)（RAS），是當(dāng)今世界水產(chǎn)養(yǎng)殖系列模式中可達技術(shù)精準(zhǔn)化、養(yǎng)殖水環(huán)境高度可控的一種先進模式[1]。通過生物、化學(xué)、物理等方法對養(yǎng)殖用水進行凈化處理，使其全部或部分用水得到循環(huán)利用的工程裝置。該種模式的工業(yè)化程度最高[2，3]，具有節(jié)能、減排、節(jié)水、節(jié)地、可控性強、低風(fēng)險集約化、產(chǎn)品質(zhì)量安全可靠等優(yōu)點。在歐美發(fā)達國家的大西洋鮭、鰻鱺、大菱鲆、虹鱒等魚類養(yǎng)殖中，這種高端養(yǎng)殖模式[4～9]得到廣泛采用，所以被國際上認(rèn)為是21世紀(jì)發(fā)展水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的主導(dǎo)方向。在我國這種模式正在逐步興起[10，11]。

目前，在我國鲆鰈類養(yǎng)殖中，大多數(shù)大菱鲆、半滑舌鰨養(yǎng)殖企業(yè)仍然采用“溫室大棚+深井海水”流水養(yǎng)殖模式[10]，但已有部分企業(yè)超前采用了RAS或半循環(huán)水系統(tǒng)[12]養(yǎng)殖大菱鲆、半滑舌鰨、鰻鱺、河鲀（紅鰭東方鲀、暗紋東方鲀）、石斑魚等品種。然而，除少數(shù)高端RAS養(yǎng)殖企業(yè)外，大多數(shù)尚處于半循環(huán)式的養(yǎng)殖系統(tǒng)，急盼全面轉(zhuǎn)型升級，構(gòu)建起節(jié)能減排、低碳養(yǎng)殖、質(zhì)量安全的高端養(yǎng)殖模式。我國作為世界水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，開發(fā)、推廣全封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，推進水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)向高端、精準(zhǔn)、節(jié)能、高效方向轉(zhuǎn)變，對于糧食安全和水產(chǎn)品質(zhì)量的提高具有極為重要的作用。但是，在目前國內(nèi)技術(shù)經(jīng)濟背景下，引進和采用昂貴的國外設(shè)備型RAS，尚難得到企業(yè)部門的普遍接受和推廣應(yīng)用[13，14]，今后的出路在于自主創(chuàng)新，構(gòu)建國產(chǎn)化的設(shè)施型或設(shè)施與設(shè)備兼容的RAS。

針對現(xiàn)有設(shè)備型RAS投資高和系統(tǒng)運行能耗高等諸多問題，本文以工業(yè)化養(yǎng)殖理念為指導(dǎo)，基于RAS設(shè)計原理，瞄準(zhǔn)節(jié)能減排總目標(biāo)，以鲆鰈類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系已經(jīng)建成的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)為基礎(chǔ)，全面提升設(shè)施型工藝，構(gòu)建集固體廢棄有機物去除、脫除水體中有害物質(zhì)，集殺菌消毒、增氧于一體，形成精準(zhǔn)化的工業(yè)化水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)。預(yù)估本系統(tǒng)的功能全，投資小、運行成本低、易于智能化管理，養(yǎng)殖排放水能夠充分循環(huán)利用，從而可以緩解日益匱乏的地下水資源和環(huán)境污染壓力。該系統(tǒng)可廣泛應(yīng)用于水產(chǎn)動物育苗與養(yǎng)成生產(chǎn)，進一步可以為精準(zhǔn)化水產(chǎn)養(yǎng)殖工程體系的改進與升級提供參考。

2 RAS養(yǎng)殖模式

2.1 RAS構(gòu)建目標(biāo)

集約化養(yǎng)殖引起的資源高消耗問題、動物品質(zhì)問題和環(huán)境問題，給養(yǎng)殖業(yè)、人們健康和生活環(huán)境帶來了諸多負面影響[2]。就水產(chǎn)養(yǎng)殖而言，我國從20世紀(jì)90年代從國外引進先進的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，該養(yǎng)殖模式和技術(shù)很快在國內(nèi)一些有實力的企業(yè)推廣應(yīng)用。但是，高經(jīng)濟附加值的養(yǎng)殖品種較少，運行RAS養(yǎng)殖的經(jīng)濟性能難以體現(xiàn)，至今未能被廣泛采用。因此，構(gòu)建投資小、運行成本低、易管理、效益高、健康生產(chǎn)、產(chǎn)品安全、節(jié)能減排等優(yōu)點的養(yǎng)殖模式，無疑循環(huán)水養(yǎng)殖是我國當(dāng)前迫在眉睫的總體發(fā)展目標(biāo)。

2.2 RAS構(gòu)建的類型

從設(shè)施構(gòu)建和設(shè)備運行的類型上，可分為設(shè)備型RAS和設(shè)施型RAS。

設(shè)備型RAS以發(fā)達國家成功運行的養(yǎng)殖系統(tǒng)為模板，以系統(tǒng)設(shè)備運行來凈化養(yǎng)殖用水，可按不同養(yǎng)殖魚類的生活習(xí)性、水體流態(tài)以及水處理工藝特性，將其歸納為常規(guī)游泳性魚類、鲆鰈類、鮭鱒類、鰻鱺等4種典型魚類的循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)工藝[13]。其工藝流程見圖1：養(yǎng)殖池→轉(zhuǎn)鼓或盤式微顆粒機→泵池→蛋白分離器→流化床生物凈化→紫外線消毒池→增氧池→養(yǎng)殖池，這種工藝流程為封閉式循環(huán)。

設(shè)施型RAS，是國內(nèi)多年來借鑒國外RAS技術(shù)經(jīng)驗，利用系統(tǒng)高位差和增建設(shè)施（池）對養(yǎng)殖用水進行處理和循環(huán)利用，構(gòu)建形成簡易型的循環(huán)系統(tǒng)養(yǎng)殖模式。其工藝流程見圖2：多養(yǎng)殖池→弧形篩池（內(nèi)置弧形篩）→泵池→氣浮池→三級生物過濾池→脫氣池→紫外線消毒池→增氧池→多養(yǎng)殖池，成為目前通用型的國產(chǎn)化封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)模板。

圖1 設(shè)備型封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)Fig.1 Equipment closed recirculating aquaculture system

圖2 設(shè)施型封閉式循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)Fig.2 Installation closed recirculating aquaculture system

我國作為世界水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，在國家藍色經(jīng)濟區(qū)建設(shè)大構(gòu)想的思路指引下，正在實施海陸聯(lián)動計劃，大力推進水產(chǎn)養(yǎng)殖技術(shù)向高端、精準(zhǔn)、節(jié)能、高產(chǎn)方向發(fā)展，以海水魚類養(yǎng)殖為先導(dǎo)，在產(chǎn)區(qū)內(nèi)建立示范樣板，不斷提升封閉式高端循環(huán)水養(yǎng)殖模式，將對糧食安全和水產(chǎn)品質(zhì)量的提高起到舉足輕重的意義。我國的海水魚類工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖，以鲆鰈類養(yǎng)殖為例，根據(jù)我國的技術(shù)經(jīng)濟發(fā)展現(xiàn)狀，通過10多年的努力，已經(jīng)成功開發(fā)了國產(chǎn)化的高效、節(jié)能、低成本RAS及其配套設(shè)施[12，15]。下一步將抓住有利時機借鑒西方高成本的設(shè)備型系統(tǒng)，為我所用轉(zhuǎn)化為國產(chǎn)化低成本的設(shè)施型系統(tǒng)，進一步創(chuàng)造出具有區(qū)域特色的、能夠普及推廣的國產(chǎn)化系統(tǒng)模式。

2.3 設(shè)施型代替設(shè)備型的探索

發(fā)達國家的RAS，主要依靠設(shè)備模塊的系統(tǒng)運轉(zhuǎn)來維持高端產(chǎn)業(yè)的連續(xù)運行，從經(jīng)濟和節(jié)能角度考慮，購買這套設(shè)備和運轉(zhuǎn)費用相當(dāng)高，而使發(fā)展中國家難以承受和推廣。為了打開水處理設(shè)備這一核心禁區(qū)，對其設(shè)備系統(tǒng)實施國產(chǎn)化改造，主要利用設(shè)施取代設(shè)備功能，或兩者兼容達到組裝、配套、集成運行：即在養(yǎng)魚池末端增設(shè)一小型低位池（弧形篩池）和增加一無動力的弧形篩來代替微濾機設(shè)備[16]。改進現(xiàn)行的氣浮池和生物濾池非常重要，尤其在凈化養(yǎng)殖用水的核心技術(shù)上，要突破單一生物濾池的瓶頸，研究物理或電化學(xué)過濾的新路，以替代蛋白分離器設(shè)備和使用液態(tài)氧替代制氧機等設(shè)備，使整個循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，無論在系統(tǒng)構(gòu)建上，還是在系統(tǒng)的運轉(zhuǎn)和維護上，都將大幅度降低建設(shè)成本和能耗，擺脫養(yǎng)殖過程中對電能、機械能的過度依賴。全面優(yōu)化設(shè)施系統(tǒng)的功能契合，同時增建進、排水系統(tǒng)的合理位差，使整個系統(tǒng)內(nèi)只保留一級提水泵，其他均由系統(tǒng)內(nèi)部設(shè)施形成的位差自流來完成，以達到高效、節(jié)能、減排的效果。這就是當(dāng)前推進國產(chǎn)化循環(huán)系統(tǒng)不斷升級改造、優(yōu)化系統(tǒng)工程的主體思路。

3 設(shè)施型RAS構(gòu)建和設(shè)計原理

設(shè)施型RAS養(yǎng)殖系統(tǒng)設(shè)計見圖2。，車間內(nèi)一般由養(yǎng)殖設(shè)施、水處理設(shè)施、輔助設(shè)施等3部分組成。

3.1 RAS工藝流程與設(shè)施設(shè)備構(gòu)成

3.1.1 工廠化車間

目前比較常見的工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖車間，一般寬度為15m、長度約80m。其車間大小主要根據(jù)使用場地的大小而定，車間大體分為養(yǎng)殖區(qū)、水處理區(qū)和操作管理區(qū)3個區(qū)域；車間內(nèi)設(shè)1～2套循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)，每8～12個養(yǎng)殖池配置循環(huán)系統(tǒng)一套。為降低車間建設(shè)、運行和管理成本，企業(yè)家常采用多連體或多連跨車間設(shè)計。

3.1.2 主題養(yǎng)殖區(qū)

養(yǎng)殖區(qū)包括多個養(yǎng)殖池和進排水管道。養(yǎng)殖池多采用圓形或圓角形養(yǎng)殖池，長寬高規(guī)格一般在5.5m×5.5m×1.0m～7.0m×7.0m×1.2m，圓角形養(yǎng)殖池的圓角半徑應(yīng)大于養(yǎng)殖池半徑的1/2，池底采用中間低四周高的“鍋底型”，排水口置于池中央最低處，鍋底一般為坡度1∶10，以利于池底殘餌糞便等污物順利排出；池壁要防水處理，池面光滑、不掛臟，池內(nèi)建議用養(yǎng)殖池專用涂料粉刷，以防污物和細菌等致病源藏躲其內(nèi)，以減少病害的發(fā)生。RAS管道系統(tǒng)包括進水管道、回水管道及外源水補充管道。進水管道是指由水處理系統(tǒng)進入養(yǎng)殖池的管道系統(tǒng)，由進水主管和入池管組成，進水主管置于車間兩側(cè)的池臺上，通常選用直徑為20～25 cm的PVC管，入池管直徑為7.5～9.0 cm?；厮艿朗侵笍酿B(yǎng)殖池流向水處理系統(tǒng)的管道，由回水裝置和回水主管組成，回水裝置[15]位于養(yǎng)殖池外側(cè)，此裝置具有快速排污、清除養(yǎng)殖池水面雜質(zhì)、調(diào)節(jié)養(yǎng)殖池水位和將系統(tǒng)內(nèi)任意養(yǎng)殖池脫離系統(tǒng)外進行流水養(yǎng)殖等功能；回水主管通常置于中間過道下的地溝兩側(cè)，通常選用直徑為30 cm左右的PVC管。外源水補充管道的功能是向RAS添加和補充新水，可在泵池、一級截污生物凈化池末端及每個養(yǎng)殖池都安置新水補充管頭。

3.1.3 核心水質(zhì)處理區(qū)

水處理區(qū)由大顆粒過濾池（內(nèi)設(shè)弧形篩）、提水低位池（提水泵）、氣浮池、一二三級截污生物凈化過濾池、脫氣池、紫外消毒池和增氧池組成[17]，水處理區(qū)面積約占車間總面積的13%；大顆粒過濾池和提水池處于低位，應(yīng)為磚混結(jié)構(gòu)，池壁厚12 cm；其他池處于高位，為安全起見多設(shè)計鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，池壁厚20 cm。

大顆粒過濾池內(nèi)設(shè)有弧形篩，可將60目以上的固體顆粒物，如殘餌、糞便、顆粒絮狀物等過濾掉，若有機顆粒物在RAS中停留時間過長，將會分解并大量積累為氨氮、亞硝酸氮、磷等，使養(yǎng)殖水質(zhì)惡化[18]。因此，增添此設(shè)施和無動力的弧形篩來代替全自動微粒機是比較可行的，可節(jié)約運行能耗，減少養(yǎng)殖成本[16]。

提水低位池和提水泵，通過弧形篩的水通過落位差自流入提水低位池，低位池內(nèi)設(shè)有提水泵，也稱循環(huán)泵，可將最低位的水提到高位的氣浮池中。

氣浮池的作用是利用氣浮泵將養(yǎng)殖水通過微氣泡的表面張力吸附水中的微細懸浮顆粒物和膠狀物質(zhì)，再以泡沫形式排出系統(tǒng)外，起到凈化水質(zhì)的作用，其氣水比是蛋白質(zhì)泡沫分離器的3倍，而造價為后者的1/5。結(jié)合弧形篩可有效地降低了水中有機物的含量，減少生物濾池的負載和水系統(tǒng)中的營養(yǎng)鹽[16]。增添的設(shè)施組合池比傳統(tǒng)的機械物理處理方式（滾筒過濾機、蛋白分離器）節(jié)省設(shè)備投資，且設(shè)備易維修，運行成本低。養(yǎng)殖水經(jīng)過氣浮池設(shè)施之后，一般只含有水溶解性營養(yǎng)鹽，可用生物來處理[19]。

生物凈化過濾池和生物膜（包）培養(yǎng)是循環(huán)水養(yǎng)殖的關(guān)鍵設(shè)備，也是RAS的技術(shù)核心[20，21]。生物凈化是由附著在生物濾池中生物填料表面的生物膜完成的，生物膜由多種硝化細菌、有機碎屑和多糖等組成，其主要作用是分解養(yǎng)殖水中的有機質(zhì)、氨氮、亞硝酸鹽、硫化物及磷酸鹽等有害物質(zhì)[19]。實踐中，生物凈化池不但能分解氨氮等有害物質(zhì)，而且其截污沉淀能力，對于顆粒物的去除、維持系統(tǒng)內(nèi)水質(zhì)清新也發(fā)揮著不可忽視的作用，因此，生物凈化池設(shè)計是整個RAS設(shè)計的重點。生物凈化過濾池由3級濾池組成，考慮沖洗時的可操作性，將原來3級濾池中的彈性毛刷濾料集中安裝到第1，2級生物濾池中，使第1，2級生物濾池具有較強的有機物攔截能力。毛刷上附著異養(yǎng)菌菌膜，也能夠有效分解進入生物濾池的有機物，彈性毛刷的性質(zhì)也有利于第1，2級生物濾池的清洗。第3級生物濾池中，使用了比表面積達到300m2/kg的塑料片濾料，使生物濾池具有較高的生物處理能力[22]。生物凈化過濾池大小決定于系統(tǒng)最大生物承載量、養(yǎng)殖品種的攝食與消化能力、填料比表面積和生物膜的凈化能力，其計算公式為

實踐中，生物濾池體積一般設(shè)計為有效養(yǎng)殖水體的35%，在此基礎(chǔ)上再根據(jù)養(yǎng)殖品種的攝食能力和糞便的成型情況作適當(dāng)調(diào)整。

從弧形篩和氣浮池剩余的微細顆粒物，多數(shù)通過3級生物凈化過濾池填料的攔截作用，被大量沉積在池底。為此，在1級生物濾池和2級生物濾池底部設(shè)計了專門的斗狀集污槽。

脫氣池是將魚類代謝及生物凈化過程中產(chǎn)生的大量CO2從系統(tǒng)水中脫去。因CO2在水中大量富集容易導(dǎo)致養(yǎng)殖水pH值急速下降，當(dāng)pH值低于7.0時，不但會影響魚類的攝食與生長，而且會抑制生物膜的生物凈化作用[23]。解決循環(huán)水養(yǎng)殖水pH值下降問題是當(dāng)前國內(nèi)外研究的重點和難點，也引起國內(nèi)業(yè)界的高度重視。脫氣是解決這一問題的主要方法之一，在水處理系統(tǒng)中專門增設(shè)了脫氣池，其作用是通過大量曝氣以加快水中CO2的溢出。

因生物濾池在養(yǎng)殖系統(tǒng)中的地位和作用非常重要，但改進的難度又很大，為此建議今后一定要立專項研究，實施多學(xué)科交叉融合，另辟蹊徑，探索出一條水處理的新路。

臭氧及紫外線消毒池，添加臭氧的作用是在RAS中殺菌消毒、分解氨氮和除色去味[24]。其具體表現(xiàn)為3個方面：殺菌消毒，臭氧不但可以殺滅各種細菌，而且對紫外線不能殺滅的寄生蟲、寄生蟲卵、真菌及真菌孢子體等具有很強的殺傷力；分解氨氮，一個臭氧與一個氨氮結(jié)合生成二氧化氮和水；除色去味，通常情況下，系統(tǒng)運行一段時間以后，養(yǎng)殖水會變黃和略帶腥臭味，添加臭氧以后，通過臭氧的強氧化作用，很快使水質(zhì)變得清澈和清新。

增氧池及設(shè)備，在增氧池中水高溶氧是開展高密度養(yǎng)殖和提高生物濾池生物凈化效率的保障，增氧池設(shè)在水處理系統(tǒng)的末端，養(yǎng)殖水在經(jīng)過增氧池后直接進入進水主管流向養(yǎng)殖池，通常以液態(tài)氧作氧源，采用板式納米增氧器以氣水對流的形式來達到高效溶氧的目的。該方法使增氧系統(tǒng)造價下降了90%，該裝置的溶氧效率達75%，水體溶氧量可維持在10mg/L以上，也可根據(jù)所需來調(diào)整，能滿足養(yǎng)殖密度40 kg/m3的溶氧需求[25]。

水質(zhì)自動在線監(jiān)測系統(tǒng)實時追蹤和檢測RAS水質(zhì)指標(biāo)的變化情況，并根據(jù)水質(zhì)指標(biāo)及時做出管理上的調(diào)整，同時，水質(zhì)在線監(jiān)測系統(tǒng)還可以與氣浮泵、紫外消毒器、臭氧發(fā)生器、自動投餌機及外源水補充閥聯(lián)動，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能水產(chǎn)養(yǎng)殖系統(tǒng)[26]，可實現(xiàn)真正意義上的自動化、工業(yè)化養(yǎng)殖。

3.1.4 操作區(qū)及其他

操作區(qū)主要包括飼料室、消毒間、值班室、監(jiān)控室、儲藏間等，約占車間總面積的4%。車間還包括燈光照明系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)。

3.2 RAS設(shè)計原理

3.2.1 基于系統(tǒng)氧物質(zhì)平衡的設(shè)計原理

在RAS的設(shè)計中，水中溶氧是水生養(yǎng)殖動物賴以生存和生長的重要的水質(zhì)因子，關(guān)乎水質(zhì)的好壞和養(yǎng)殖的成敗[27]。水作為對魚類的氧氣輸送介質(zhì)和對氨和其他廢物的去除介質(zhì)。養(yǎng)殖品種生理生長耗氧和系統(tǒng)外供氧是RAS中氧物質(zhì)平衡兩大輸出和輸入因素。在RAS養(yǎng)殖品種耗氧量取決于各種因素，如養(yǎng)殖品種種類、規(guī)格、呼吸速率、放養(yǎng)密度、飽食量和水溫等。

3.2.2 基于系統(tǒng)總氨氮物質(zhì)平衡的設(shè)計原理

RAS的設(shè)計需要提供足夠的容納氮的能力，保持總系統(tǒng)內(nèi)的總氨氮（TAN）在可接受的水平，并不斷將硝酸鹽或轉(zhuǎn)換為氮氣（脫氮，反硝化作用）。RAS的氮投入和轉(zhuǎn)換需要進行量化，這也決定了生物濾器的規(guī)模和水流量的大小。TAN的生產(chǎn)率和硝化作用硝酸鹽速度必須能夠被準(zhǔn)確計算[28]。

循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)一般使用高蛋白飼料，生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物及殘餌在系統(tǒng)內(nèi)降解，就產(chǎn)生了TAN。TAN的產(chǎn)生量由RAS飼料投入量（1%～5%的生物量/d）和飼料的蛋白質(zhì)含量決定（30%～60%）。生物過濾效率和TAN的產(chǎn)生量可確定每日所需水流量，使生物過濾器可以保持理想的TAN水平。此外，每天通過換水使硝酸鹽含量維持在可接受的范圍內(nèi)，也可以計算出來[29]。

3.2.3 基于系統(tǒng)固體有機物平衡的設(shè)計原理

研究表明，向系統(tǒng)中投喂每1 kg飼料就能生成250～300 g的固體廢物（殘餌和糞便）。這個指標(biāo)可以用來計算預(yù)期的懸浮固體濃度。RAS固體移除構(gòu)件（即弧形篩、氣浮池、3級生物凈化過濾池等）的去除效率也需要在質(zhì)量平衡中計算[30]。通過這一過程，可以適當(dāng)增添處理設(shè)施和機械過濾元件。

4 RAS運行生態(tài)原理與自我維護

4.1 生物生態(tài)控制原理

RAS是一個菌魚共生小生態(tài)系統(tǒng)[31，32]。利用3級生物過濾池來進行生物凈化處理，不但是養(yǎng)殖水處理系統(tǒng)的核心，也是養(yǎng)好魚的基礎(chǔ)。RAS建設(shè)并調(diào)試完成后，快速培養(yǎng)生物膜、構(gòu)建穩(wěn)定的生物凈化功能是啟動RAS的前提，也是生產(chǎn)中最關(guān)鍵的技術(shù)。海水RAS研究表明：在水溫20℃左右、鹽度3.5%的條件下，海水生物凈化器的生物膜預(yù)培養(yǎng)大約需耗時40～60 d[22]。耗時長的主要原因是海水中的鹽分對氨氧化菌和亞硝酸鹽氧化菌的活性具有顯著抑制作用。采取邊養(yǎng)魚、邊培養(yǎng)和熟化生物膜的方法，可解決此問題。系統(tǒng)啟動初期，通過大量添加外源水把養(yǎng)殖水指標(biāo)控制在安全范圍以內(nèi)，利用魚類代謝氮源培養(yǎng)生物膜，隨著膜凈化功能的完善，逐步減少外源水的補充量。系統(tǒng)啟動初期的放養(yǎng)密度最好控制在10 kg/m3以內(nèi)[22]。

4.2 物質(zhì)輸入與病害防控

向養(yǎng)殖池中投喂飼料是魚獲得生長和增重的最重要物質(zhì)來源。為了保證飼料轉(zhuǎn)化率高，在RAS中投喂優(yōu)質(zhì)的飼料，首先是營養(yǎng)價值高、飼料利用率高，其次還要求飼料不帶致病菌、飼喂后魚的糞便成型性好[33]。優(yōu)質(zhì)飼料可以最大限度地減輕水處理系統(tǒng)的處理負荷，保障系統(tǒng)的正常運行。采取少量多次和控制80%的飽食量的飼喂方法，不但可以提高飼料利用率、避免浪費，而且能起到增強魚的體質(zhì)、減少疾病發(fā)生的作用。外源水補充是循環(huán)水養(yǎng)殖過程中維系水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定的重要手段，補充點可以在泵池、也可以在1級截污生物凈化過濾池，新水補充量應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖水的氨氮、亞硝酸鹽及pH值指標(biāo)來決定[34]。

放養(yǎng)健康優(yōu)質(zhì)苗種、保持系統(tǒng)內(nèi)各項水質(zhì)指標(biāo)穩(wěn)定、科學(xué)投喂高營養(yǎng)價值飼料是RAS中預(yù)防疾病發(fā)生的重要措施。一旦發(fā)病，切忌在系統(tǒng)內(nèi)使用任何抗生素，因為抗生素在殺死致病菌的同時也會破壞生物膜上的益生菌，最好的方法是盡快把發(fā)病的魚及養(yǎng)殖池脫離RAS，在系統(tǒng)外完成病魚的治療和養(yǎng)殖池的消毒后，再并入系統(tǒng)中[35]。

5 結(jié)語

本文基于“國家鲆鰈類產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系”多年來的實踐與研究成果，整合國內(nèi)外同類信息與技術(shù)資源，緊密結(jié)合我國國情實際，以RAS的優(yōu)化、高效運行為發(fā)展目標(biāo)，分析了RAS工藝流程、解決系統(tǒng)功能集成的方法，抓住產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級的有利時機，提出了增添系統(tǒng)功能設(shè)施、優(yōu)化高精度水處理技術(shù)；論述了RAS運行原理與自我維護體系的構(gòu)筑，并深入討論了構(gòu)建我國節(jié)能減排、優(yōu)質(zhì)高效，以及有精準(zhǔn)化內(nèi)涵的陸基循環(huán)系統(tǒng)建設(shè)方案?？梢酝茰y，該系統(tǒng)具有建設(shè)成本低廉、操作簡便、運行平穩(wěn)、能耗較低和功能完善等優(yōu)點，對減少資源浪費、保障產(chǎn)品質(zhì)量安全和環(huán)境保護，將啟迪新的發(fā)展思路和解決方案，同時也將為我國下一步在“藍色糧倉”的主產(chǎn)區(qū)，廣泛構(gòu)建現(xiàn)代化水產(chǎn)養(yǎng)殖工程體系，提供理論和技術(shù)支撐。

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