我国鲆鲽类循环水养殖系统的研制和运行现状

《渔业现代化》2010年第38卷第4期1我国鲆鲽类循环水养殖系统的研制和运行现状倪琦'，雷霁霖”，张和森”，杨正勇‘(1农业部渔业装备与工程重点开放实验室,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黄海水产研究所,青岛266071;3青岛通用水产养殖有限公司,青岛266404;4上海海洋大学,上海201306)摘要:全封闭式海水循环养殖系统,是当前国际上先进养殖模式的代表,也是未来养殖产业发展的重要方向，备受世界关注。我国最早走上工厂化养殖道路的海水鱼类是鲜鰈类,现正由开放式向封闭式循环水养殖方向迈进,目前各项技术与工艺已经取得了长足进步。但是,根据对国内循环水系统装备的研制及其运行情况的跟踪调查,发现循环水处理的核心部分存在着稳定性、可靠性、经济性等问题急待研究解决。本文在分析循环系统主要配套装备和工艺参数的基础上,结合几家典型养殖企业的运行特点进行了分类剖析,针对现有装备和系统中发现的几个关键问题,提出了改进、提高的对策,可为今后鲜鲽类全循环养殖系统的升级、定型和走向国产化提供借鉴。关键词:鲜鲽类;循环水养殖;装备;技术;系统中图分类号:S969. 38;TQ028.8文献标识码:A文章编号:1007-9580(2010)04-01-09鲆鲽类是海水养殖鱼类的重要代表。据国家的技术逐步趋于成熟，且开始由示范转向规模化鲆鲽类产业体系课题组调查统计" ,2009年我国推广阶段,在天津和山东部分地区已有取代传统鲆鲽类总产量为7.9~8.9万t,其中山东、河北、流水养殖模式的趋势 ,鲆鲽类工厂化循环水养殖天津、辽宁4个环渤海湾主产区占全国总产量的在我国北方沿海的发展形势十分喜人。92% ,产量最大的3个品种依次为大菱鲆、牙鲆和循环水养殖模式是水产养殖诸多模式中工业半滑舌鳎,分别占到总产量的55%、30%和8%，化程度最高的一种生产模式，它与流水型养殖模在我国海水鱼类养殖业中占有举足轻重的地位。式相比,可节水90%以上,节地高达9%,而且通目前,我国鲆鲽类的主要养殖模式有4种。过污水处理还可以实现节能减排环境友好型生一是“温室大棚+深井海水”的流水型工厂化葬产1 ,已是众望所归。随着世界性的水、土资源殖模式,主要养殖对象是大菱鲆,在山东和辽宁2日益紧缺和环境污染的加重,西方发达国家早已个主产省区普遍采用该种模式作为最主要的生产普及推广应用了循环水养殖。我国的循环水养殖模式。据2009年统计,全国该模式总养殖面积约虽然起步较晚,但就鲆鲽类养殖而言，由于工厂化为615万m2 ,其中山东为315.6万m' ,辽宁202.6养殖在全国起步较早、基础较好,所以被认为是最万m2 ,天津22.7万m2 ,河北34.1万m';二是“海.有可能首先获得推广应用的养殖产业。水池塘养殖模式”,主要养殖牙鲆,以辽宁营口地我国的海水鲆鲽类工厂化循环水养殖,通过区最具代表性;三是“浅海固定式网箱养殖模10余年的努力,系统技术已经逐步走向成熟,并式”,主要集中在山东和福建2个省区,主养品种且涌现出一批具有一-定推广价值的系统模式。但为牙鲆和大菱鲆;四是“工厂化循环水养殖模目前在系统的稳定性、建设和运行成本,以及操作式”,随着渔业产业结构调整的不断深人，该模式维护等方面还存在着一些问题，影响了向规模化收稿日期:20107-26;修回日期:2010-08-13基金项目:国家鮃鲽类产业技术体系( neytx50) ;农业部公益性行业科研专项( nyhyx07 46)作者简介:倪琦(1968- -) ,男●研究员,农学硕士,主要从事循环水养殖装备和系统研究。Email:niqi@ fmir. ac. en2《渔业现代化》2010年第38卷第4期推广的速度。鱼类循环水养殖起步走向工业化养殖里程起到了基于上述考虑,本文针对国内鲆鲽类循环水积极的推动作用。养殖的关键技术、系统装备和目前存在的问题进最近10年来,随着我国海水养殖和水产品市行分析讨论,期望能为我国鲆鲽类循环水养殖系场的不断扩大,公众对于水产养殖业节能减排和统的完善和提升,提供有益的思路和对策。产品质量安全日益关注,养殖产业的转型和提升势在必行。尚处于工厂化初级阶段的产业模式还1发展背景和历程简述存在着节能、节地、减排、环保、循环经济等方面的自中国水产科学研究院黄海水产研究所系列技术问题”。为此农业部先后设立了鲆鲽1992年引进欧洲大菱鲆(又称多宝鱼),并攻克- -类重大专项和国家鲆鲽产业技术体系两大项目,年多茬育苗关键技术，创建了“温室大棚+深井以鲆鲽类为典型示范样板,要求科研部门重点开.海水”工厂化养殖模式以来,以大菱鲆为代表的展循环水养殖新模式的研究和推广,以鱼类工业海水鲆鲽类工厂化养殖在环渤海湾区域异军突化养殖为主轴,引领其他海水养殖业升级、换起,成为21世纪前10年我国海水良种养殖的典代[4] ,走出一条工业化的养殖之路。范和产业开发的样板。“温室大棚+深井海水”2装备技术发展现状的流水型养殖模式主要依靠深井海水或经过砂滤的优质近岸海水作为水源,采用连续或间歇方式海水循环系统的核心部分是水处理的装备模进行大流量的鱼池水体更换,以及时排除水体中块和链接技术,其技术的成熟度取决于整个系统的氨氮粪便残饵等有害固体悬浮物,使养殖环境的先进性、稳定性和经济性。在鲆鰈类循环水处维持在一个相对较为理想的条件下。该模式需要理的主要技术环节上,国内研发单位都已涉及,目消耗大量的优质源水,比如山东地区开放式流水前装备的种类基本齐全,技术总体上也已达到较型养殖的日换水率高达4~8次/d,随着这一模高水平。式的无序发展,地下水源短缺的状况就日显突出,2.1鱼池集排污环渤海湾主产区的部分地区甚至出现供水难而被鱼池的集排污工艺，在整个养殖系统中似不迫停产的窘境。太复杂,但作为水处理系统的第- -道工艺显得十20世纪90年代以来,科技部、农业部等国家分重要,因为它是实现系统净化的前提。康奈尔部委和地方主管部门，为此曾先后多次立项支持双排水模式( Cormell Dual-Drail Design) 和ECO-开展工厂化养殖循环系统关键装备的研究,其中TRAPT双通道排污排水技术是国外鱼池集排污以鲆鲽类为代表的海水鱼类循环水养殖系统更是的主流技术,但鲆鲽类的底栖生活习性，导致该模当时支持的重点。在广大科研人员的共同努力式难以满足它们在养殖系统中的需要。目前国内下,通过模仿改进、自主研发等方式,取得了鱼池主要采用两种集排污(水)方式:一是传统的单通高效排污、颗粒物质分级去除、水体高效增氧、水道底排模式,其结构相对简单,但无法去除鱼池水质在线检测与报警等关键技术的长足进步;在低表面的泡沫和油污;另- -种是底排与表层溢流相温条件下生物净化、臭氧杀菌等技术环节也取得结合的模式，即通过大流量的底排,有效排出沉淀了一定的进展;开发的弧形筛、转鼓式微滤机、射性颗粒物,并在鱼池上方水体表面设置多槽或多流式蛋白泡沫分离器、低压及管式纯氧增氧装置、孔的水 平溢流管,使漂浮于水表面的油污和泡沫封闭及开放式紫外线杀菌装置等技术装备都达到达到良好的去除效果,同时还起到保持水位的作或基本到达国际先进水平。以此为基础先后在国用,现已成为传统单通道底排模式的替代技术。内诞生了10多家专门生产循环水处理设备的企2.2 物理过滤业。在系统模式方面,以黄海水产研究所和中国物理过滤是控制水体固体悬浮物浓度的主要科学院海洋研究所为主体的研发团队，在山东、辽手段。用于海水养殖系统的物理过滤设备主要有宁、天津等地构建了数套鲆鲽类封闭式循环水养转鼓式微滤机、弧形筛和泡沫分离器,这三种装备殖系统,同时开展了生产性养殖试验,为我国海水和过滤技术国内都已较为成熟。《渔业现代化>2010年第38卷第4期3转鼓式微滤机用于去除60 μm以上的固体面积- -般为100~1 000 m/m'。现在国内运行最颗粒物质(TSS)。微滤机最大的特点是拥有自动为成功的半滑舌鳎循环水养殖系统生物滤器均以清洗筛面的功能，可满足系统连续运行要求,不足立体弹性填料为主组成浸没式生物滤池，且多以之处在于运行过程中易使颗粒物质造成二次破多级串联方式使用,以避免单池使用时产生的生碎,过滤筛网受反冲洗水流的冲击容易损耗,同时物膜意外脱落而引起的净化效果下降问题!”。设备造价也较高。在处理能力上，国内微滤机可青岛通用水产养殖有限公司在生物过滤环节采用处理10 - 150 m/h;过滤网目一般为120 ~ 300了高效的流化沙床养殖大菱鲆,并取得成功,硝化目,以200目为主,但也有个别企业采用精度为反应能力可达700 gTAN/(m'. d);中国科学院500目的;转鼓转速一般为1 ~5 r/min(随转鼓直海洋研究所研发的竹质空心球和竹环填料在中试径增大而减低);传动方式以大速比减速器驱动中也取得了良好效果。但总体来说,我国在海水转鼓旋转为主,也有采用无机械动力水流推动方生物滤器的研究和运用上尚存在严重欠缺,主要式;单位能耗一般可达每处理100 m'耗电0.3是未解决好“低温+寡营养"状态下生物膜的培kWh的水平,中心轴支撑转鼓所需能耗要明显低育和保持稳定的难题。于一端由双托滚轮支撑转鼓的方式。2.4气体交换弧形筛是一-种技术上源于矿砂筛分的分离装气体交换主要分为两大功能,一-是向水中增置,在养殖水处理上主要是利用筛缝排列垂直于氧,二是脱除水体中的二氧化碳。进水水流方向的圆弧形固定筛面实现水体固液分增氧一般分为鼓风曝气增氧和工业氧增氧两离。最常用的筛缝间隙为0. 25 mm,可有效去除种。传统的鼓风曝气因增氧效果低等原因,在鲆约80%的粒径大于70 μm的固体悬浮物质[5),具鲽养殖系统中已逐步为工业氧增氧所取代。纯有结构简单、造价低廉等特点。与转鼓式微滤机氧、液态氧和分子筛富氧装置逐渐得到推广应相比,其最大优点在于无需额外的机械动力，节能用8。富氧由制氧机提供,由于制氧机存在功率效果良好。弧形筛目前在循环水养殖系统中已得消耗大、有一定的故障率停电状态下无法使用等到广泛使用,有逐步取代转鼓式微滤机的趋势,不问题,在水产养殖上的使用日趋减少;而作为工业足之处在于国内外目前尚不能有效解决弧形筛面副产品的液氧供给日益普及，已在循环水养殖上的自动清洗难题，在养殖负荷高时甚至需要每小得到普遍应用。工业氧增氧的主要方式有两种:时人工刷洗筛面一一次。 此外，国产不锈钢筛面还一是通过 盘状或条状曝气石直接在鱼池中以微气有材质不耐海水腐蚀的问题。泡形式进行释放,该方式氧气利用率- -般<40%，泡沫分离器(又称蛋白分离器)是海水处理上主要用于鱼池应急增氧;二是通过氧气锥、管式增去除微小颗粒物质和可溶性有机物的有效装备。氧器、低压溶氧装置等气液混合装置在水处理环该技术目前已相当成熟,国内生产该产品的设备制节中进行增氧。氧气锥是国外循环水养殖系统使造企业也很多。中国水产科学研究院渔业机械仪用较为普遍的一种压力式气液混合装置,其氧利器研究所采用机械气浮原理研发了一种多用途的用率可>90%以上,出水溶氧接近40 mg/L。氧蛋白分离器,其气泡发生方式是运用高速旋转(2气锥自身无动力,但其进水压力一般要>0.1900 r/min) 的气泡发生头,以负压进气的原理产生MPa,耗能和造价均较高，故在国内应用较少。管微气泡，实现泡沫分离、增氧和脱气效果。式增氧器的氧气利用率略低于氧气锥,但需额外2.3生物净化机械动力,是一种处于逐步被摒弃的高耗能设生物净化是循环水处理的核心技术环节,在备”。低压溶氧器是国外近十年来广泛应用的控制养殖水体中氨氮、亚硝酸盐等有毒有害物质一种新型纯氧混合装置,其氧利用率虽然低于上浓度方面起着十分重要的作用。。目前国内海述两种增氧方式，约为70%左右0)，但其结构简水系统中采用的生物滤器一般为浸没式生物滤单,造价低,无需机械动力,所需能量仅为0.6 m器,通常采用立体弹性填料、立体网状填料(俗称的水体势能,耗能不到氧气锥的6%，性价比在目净水板或“方便面")、生物球、生物陶粒等,比表前几种纯氧混合器中是最高的,国内现已掌握了4《渔业现代化》2010年第38卷第4期该项技术,并已得到良好应用。类工厂化养殖业的发展起到了非常重要的作用。二氧化碳去除(脱气)是保证养殖水体pH值加温:主要有四种方式。一是采用传统的锅稳定的关键工艺。国外系统采用的主流工艺是滴炉加温;二是天津等地利用地下热水资源通过换淋结合吹脱法,也有如挪威AKVA公司那样与泡热器进行加温,天津海发公司半滑舌鳎循环水养沫分离结合的工艺。目前我国在这方面的研发尚殖系统冬季使用地热加温可保持水温在17 C左处于起步阶段,少数企业因原有系统在pH值稳右;三是热电厂附近的养殖场可利用电厂余热进定上出现问题后而在水处理工艺中增设了该环行加温,辽宁大连湾水产养殖场就是一个典型案节,虽有一定效果,但因相关技术参数研究还不够例;四是有少部分企业采用以太阳能为主体的清充分,技术尚未达成熟。洁能源加温,但目前尚存在-一次性投资较高、维护2.5 杀菌难度较大、在阴雨天效果差、需与其它加温工艺组杀菌方式目前主要有臭氧杀菌和紫外线合使用等若干问题。(UV)杀菌两种。降温:主要采用温室大棚保温,结合适当增加臭氧对水中细菌、病毒、寄生虫卵等具有良好低温源水调温的方式。 目前采用海水源热泵降温的杀灭作用,同时对水体脱色也有良好效果,但易有逐渐增加的趋势 ,这与近年海水源热泵技术迅产生对鱼类和生物膜有害的臭氧残留和溴酸盐,杀速成熟,价格8渐走低有关。菌浓度和残留量的控制有一-定难度 ,有些企业虽在3循环水养殖系统研发现状水处理工艺中设有臭氧杀菌环节,但因上述原因而放弃使用，目前有些企业是添加在泡沫分离器中使3.1概况用。臭氧的添加量目前有两种依据, -是按杀菌浓近10年来,在国家科研计划支持和企业自主度计,商业运行系统杀菌浓度-般控制在 1 mg/L投入的共同努 力下,国内已有超过10家养殖企业以下,如半滑舌鳎系统控制的杀菌浓度为0.4 mg/建成鲆鲽类循环水养殖系统。据国家鲆鲽类产业L;另-种是根据饲料投喂量计,-般为每投喂1 kg技术体系装备与工程研究室的面上和重点调查，饲料臭氧的添加量为13 ~24g0。残余臭氧则以由于受 系统技术成熟度和运行经济性两大因素的氧化还原电位( 0RP)值进行衡量, -般控制在300影响,处于正常运行状态的只有天津海发海珍品mV(国外海水系统-般在200 mV)。有限公司、莱州明波水产有限公司青岛通用水产紫外线(UV)杀菌是目前广泛使用的水体杀养殖有限公司、烟台开发区天源水产有限公司等菌技术,具有杀菌效果好、无残留、易控制等优点。几家(表1)。水产养殖上主要选用对杀灭细菌效果最佳的现阶段鲆鲽类循环水养殖系统的主体模式呈253.7 nm波长的紫外装置[0)。因紫外线杀菌器现多元化趋势,半滑舌鳎系统更趋于成熟。无论的商品价格较高,故有的养殖企业采用自行拼装是一些相关科研院所还是多年从事循环水养殖实的封闭式或开放式的案例。践的大型企业,均已基本掌握了一套较为成熟的2.6调温鲆鲽类循环水处理工艺，即:鱼池(双排水)→筛为保证养殖鱼类始终处于-个适宜的水温环滤-→泡沫分离→一级或多级生物净化→杀菌→纯境下生活和生长,以环渤海湾地区为例，环湾主产氧增氧-→鱼池。各单位的装备在配套、组装中,各区的鲆鲽类循环水养殖系统，冬、夏季节均需进行有特色。 具体而言,就是在筛滤单元上是采用转程度不同的调温运行。循环水养殖与流水式养殖鼓式微滤机还是弧形筛,在杀菌单元上是采用臭模式相比,其最大优势就体现在养殖水体加热或氧还是紫外线(也有将该项工艺前移至泡沫分离制冷方面的节能效果,通常循环水要比流水式节环节) ;生物净化则更多地采用2 ~3级浸没式生能达70%以上”。鲆鲽类养殖早期采用的“温物滤池，也有采用较为先进的流化沙床工艺;纯氧室大棚+深井海水”工厂化养殖模式，就是当时增氧既有传统的溶氧池,也有采用简易的纯氧微在我国北方地区维持全年养殖水温基本- -致的特孔释放结合水泵叶轮混合,更有运用高效低压增定模式，应该说这一保温系统,在早期对推动鲆鲽氧方式等。《渔业现代化》2010年第38卷第4期5表1国内典型鮃鰈类循环水养殖系统概况Tab.1 Typical recirculating aquaculture systems for fatfish in domestic规养殖密度循环率.单位类型主养品种热源氣源饲料(万m2(kg/m2)(次/d)天津海发全循环4.70半滑舌鳎2015-17地热/热泵 液氧颗粒莱州明波全循环0.80半滑舌鳓庾氧青岛通用全循环0.15大菱鲆5020~24锅炉/热泵 液氧烟台天源半循环0.20大菱鮮无液氧目前国内循环系统运行较为成熟的当属天津护成本[59;二是生物净化采用了三级组合式生物海发公司和莱州明波公司,他们的主养品种是半滤池方式,前二级采用立体弹性填料,而第三级滤滑舌鳎，养殖规模都在5000~50000 m。追溯池则采用了大比表面积的塑料片滤料，以增加生其养殖历史均达10年左右,历经多次改造、更新物降解效果;三是坚持使用比利时INVA SANOL-装备、自成风格的配套系统，通过不断探索,才逐IFE微生物制剂调节系统水体的微生态。步掌握系统的运行原理、基本参数和关键控制点。(2)莱州明波半滑舌鳎循环水养殖改进系统另外,还选择了高品质颗粒饲料和液氧增氧两个该系统总有效养殖水面为1 120 m2 ,分为两关键配套环节的支撑，系统才有可能连续保持稳组独立系统,每组由单池面积为40m2的14个鱼定的运行,经济性也不断得到提升。青岛通用公池和相应的水处理系统组成,设计养殖密度为25司的大菱鲆养殖系统、亲鱼培育系统、育苗系统也kg/m'(半滑舌鳎),水循环率为15-17次/d,工经历了约10年的研发历史,全封闭式循环系统实艺流程如图22)所示:现了连续两年的成功运转,其稳定性和经济性也已得到了充分的显示。.2 典型系统模式简介熔氧围(1)天津海发循环水养殖系统该公司是目前国内海水工厂化循环水养殖的UV消一展气处理[米菌-物净化最大企业,主养品种为半滑舌鳎和石斑鱼,还试养了河飩。通过技术升级改造,养殖密度由原先的图2莱州明波半滑舌鳎循环水养殖15 kg/m2提升到20 kg/m2以上,其水处理工艺流系统水处理工艺图程如图1所示。Fig. 1 Water treatment process diagram of the recirculatingaquaculture system for Cynoglossus semilaerlis[养城地 ] >[城彩周]=>[畔展]=[分一网Ganther in LaiZhou MingBo该系统主要四个特点,一是取消了常规的射甲流式泡沫分离器,代之以气浮池工艺(类似于挪C营外线天限D m=最气一一要设式生物统制威AKVA脱气池技术) ,大幅降低泡沫分离能耗，同时兼有一-定的生物净化功能;二是考虑到生物图1 天津海发半滑舌鳎循环水养殖滤料的通透性和高比表面积，生物净化采用3级串联式浸没滤池,且每级的滤料不同,依次为立体Fig.1 Water treatment process diagram of the recirculating弹性填料、BI0-BLOK生物包和海绵型生物包;三aquaculture system for Cynoglossus semilaevlis是在生物净化结束后增设了一道采用滴滤方式的Gunther in TianJin HaiFa该公司改进系统有三个主要特点:一是以弧脱气工艺,即可去除脱去因鱼类呼吸和生物净化形筛和泡沫分离器取代了传统的转鼓式微滤机和产生的二氧化碳,同时兼有一定的去除残留臭氧砂滤罐,大幅降低了运行能耗(约44.35% )和维功能;四是增氧工艺上采用了纯氧释放器结合水6《渔业现代化》2010年第38卷第4期泵叶轮混合增氧工艺，提高了氧的利用率,但实际50%。水处理流程如图4。会造成系统两级水泵的提升能耗。(3)青岛通用大菱鲆循环水养殖系统来]高位水地}一低压增氧}=0]青岛通用是近年来涌现出来的一个具有较高系统技术含量和管理水平的鲆鲽类养殖公司,现养做德门→[能物→[机械气用=[水菜]拥有6套共1 500 m2的现代化全封闭循环水养殖系统,分别应用于大菱鲆亲鱼培育、高密度养殖和鱼苗培育。成鱼系统设计养殖密度为50 kg/m2 ,水体循环率为20~24次/d,育苗系统循环率为图4烟台天源鲆鲽类半循环水养殖12 ~16次/d。系统水处理工艺如图3。水处理工艺图Fig. 1 Water treatment process diagram of the partialreuse system for fltfishes in YanTai TianYuan工作为一套半循环水养殖系统,其最大特点是餐压溶氧=眼气器j-= F萧化炒床在强化物理过滤和增氧杀菌的前提下,省略占地大、维护困难的生物净化环节。在筛滤环节,采用养盛地→雪迪机→[警白分器→[环累了过滤精度为200目的转鼓式微滤机;泡沫分离则是在国内首次采用了机械气浮工艺,与传统射流式泡沫分离器相比,具有成本低、综合效果好等优点，既可去除固体悬浮物和可溶性有机物,同时图3青 岛通用大菱鲆循环水养殖也有良好的脱气(二氧化碳)和增氧功能;增氧杀系统水处理工艺图菌工艺则是采用国际上最新的低压增氧( LHO)Fig.1 Water treatment process diagram of the recirculating技术，出水溶氧可达15 mg/L以上,氧利用率约aquaculture system for Scophthalmus maxinws in70% ,并可同步实现臭氧杀菌功能,残余臭氧则可QingDao TongYong通过下一-环节(高位水池)约15 min的水力停留该系统核心工艺源自美国西弗吉尼亚淡水研时间(HRT)予以分解。究所的冷水性鮭鳟类(淡水)循环水养殖系统["3] ,通过企业自身的海水化技术改进,在物理过滤中4系统存在的共 性问题增加了泡沫分离和臭氧杀菌工艺,形成了一套适(1)水处理核心部分关键难题尚待进一步突破合大菱鲆成鱼和苗种生产的先进技术系统。该系以大菱鲆为代表的冷水性海水鱼类与其它养统最大特点是工艺环节完整,装备化程度高。先殖品种相比,养殖生境和行为习性都有其特殊性，进的流化沙床、二氧化碳脱气器、低压溶氧装置等水温低和水质要求高是主要特点。低温寡营养条三个工艺均是代表了国际先进水平,高密度(50件下的海水生物膜快速培养和高效稳定运行是目kg/m2)养殖时的水处理和养殖效果也反映出系前大菱鲆养殖系统中一个尚未完全攻克的难题。统的完整性和先进性。需要指出的是,由于系统在普遍使用纯氧增氧情况下，由于鱼类呼吸和生的集成度和设备化程度高,相对建设和运行的成物降解时产生的二氧化碳积累问题也日益显现，本要比莱州明波和天津海发两种半滑舌鳎系统更二氧化碳的有效去除技术和装备的研发，目前国.高，系统运行和管理要求也更大。内尚处于空白状态;在水体杀菌技术上,紫外线杀(4)烟台天源半循环大菱鲆养殖系统系统构建于2009年，系统总面积2 000 m',菌在技术和装备上已相当成熟，但作为效果更好由两组独立的养殖系统组成，主要养殖对象为大的臭氧杀菌技术的应用,还存在杀菌浓度的确定、菱鲆、牙鲆、星突江鲽等,设计养殖密度30 kg/控制,以及残余臭氧去除等技术问题尚未得到彻m2 ,水体循环率为12 次/d,平均日换水率为底解决。《渔业现代化》2010年第38卷第4期(2)装备的效率和可靠性以及全循环的标准水养殖每千克鱼耗电(未包括调温耗能)普遍在8化、系列化和规模化程度亟待提高~ 10 kWh,有报道称最低的也需要7. 54 kWh(5),目前国内能生产海水养殖循环系统水处理设所以除半滑舌鳎等少数附加值较高的养殖品种备的企业为数不少,但普遍规模较小，且缺乏有自外，目前尚难承受封闭式循环水养殖的高成本。主知识产权的核心技术。虽在产品品种上可基本(4)循环水养殖技术和系统管理技术滞后满足现阶段鲆鲽类循环水养殖系统的构建需求，目前，只有少数企业通过长期摸索和实践,逐但涉及产品质量的问题颇多，这与多数企业的技步掌握了适应于本地区、本单位循环水装备与养术背景(环保或水族行业转行而来)有关,缺乏海殖技术相结合的运行程序,使企业管理水平走上水鱼类养殖知识,对鲆鲽类循环水养殖特性了解轨道,员工素质得以明显提升。当前他们的装备不够全面,装备产品的针对性和适用性不强,尤其和技术均居于国内领先地位,并取得了良好的经在材料选择、耐久性、可靠性等方面存在不少问济生态和社会效益。然而其他多数企业的循环题。究其原因是装备生产厂家的技术实力弱和生水养殖 系统,至今尚难投入整体运行,究其原因是产规模小,对制定标准的意识不强。许多厂家只把眼睛盯在水处理技术和设备性能方(3)系统稳定性和经济性尚不能完全满足产面，而对系统管理和人员培训等明显滞后。因此，业需求系统运行不稳定,循环水养殖的优势得不到发挥。鲆鲽类循环水养殖系统，要求水处理工艺的总体而言,近年来我国在工厂化循环水养殖核心部分为两级物理过滤和多级生物降解,并辅系统和装备方面的研究取得了明显进展,但对鲆以增氧脱气、杀菌和调温等环节,将之串联成- -鲽类养殖品种(主要是大菱鲆和半滑舌鳎)在循个既衔接又稳定的流程。通过长期实践,我国鲆环水系统中,对其养殖基础和工艺却少有研究,与鲽类养殖水处理工艺除脱气(CO2)环节还有所缺欧洲国家相比差距甚大。目前科研院所对于循环失外,其他部分均已基本成熟。但目前尚存在三水养殖技术的重视程度仍然不足,认识上存在差个方面的问题。-是水处理系统长期运行的稳定距,在各类科研项目中也少有涉及到养殖工艺与性尚嫌不足,具体表现为生物净化效果波动大,尤系统协同性的研究,对循环水养殖技术的理解基其是在运行- -段时间(3 -6个月)后，使用最为普本 上还停留在传统工厂化养殖的水平上,对以设遍的浸没式生物滤池由于不能得到良好的反冲备系统和高密度生境为前提的养殖工艺技术没有洗,容易造成“生物阻塞”而影响水处理效果。同形成，指导鲆鲽类进行高效养殖的专家系统尚未时,在使用纯氧增氧,且养殖密度达20 kg/m2以构建,致使设备系统不能发挥其最大效率，这也是上时,由于对CO2的产生和影响认识不足,往往会造成系统运行成本高的原因之一。此外,一些养导致CO,积累而引起水体中pH值的持续下降，殖企业只顾眼前经济效益而忽视管理水平的提造成生物降解效率的下降,最终对养殖鱼的正常高,表现在不重视吸纳人才和培养人才,所以很难生长产生负面影响。此外,水处理设备(如微滤适应现代工业化循环水养殖的需要。实际上工厂机和泡沫分离器等)的稳定性如果出了问题，也化循环水的养殖管理已经超越了传统农业的范会对整个系统的稳定运行带来直接影响。二是盲畴,具有更多工业化的属性,需要有诸多学科、多目追求系统的先进性,表现对系统的水质要求、养种专业的分工协作,还要有精细化管理,绝非传统殖密度、日换水率等指标的设定往往脱离养殖实粗放式养殖场的管理水平所能达到。所以说,我际所需。这说明研发人员对工艺研究的深度把握们正处于产业的转型期,面临的是一场工业化革不足,有过分强调科研指标而忽视产业实际需求命,需要在思想上和行动上有更充分的准备。的倾向,过高的设计指标也就意味着增大了系统5对养殖装 备和系统的几点建议造价。三是现有循环水养殖系统的设施设备投入和运行能耗还处于一个较高水平状态。目前全循(1)集中解决水处理工艺技术中的关键技术环养殖系统单位有效水体的投资成本约在3000难题元以上,只有大型企业可以承受“"。鲆鲽类循环依托国家产业技术体系等各类科研和产业发8《渔业现代化》2010年第38卷第4期展计划,通过科研院所和企业自主研发,并积极引工程,需要有官、产、学、研的密切配合和相互支持进国外先进的成熟技术，以求彻底解决低温寡营才能付诸实现"5]。在此期间,不可忽视的是要依养海水条件下的生物净化、低能耗自动清洗筛滤、靠国家产业技术体系与龙头企业的密切合作,全高效脱气增氧、臭氧杀菌等关键技术。力打造几种国产化的模式作为样板,供产业界选(2)提升循环水养殖装备的技术水平择将是至关重要的工作。C充分发挥企业在产业进步中的主导作用,扶持并形成若干家研发实力强、管理水平高的装备参考文献生产龙头企业，逐步使我国形成标准化、系列化和规模化的海水循环水装备,争早建成我国水产领[1]杨正勇，王春晓,冷传慧,等国内外鲆鲽类养殖生产与贸易域的基础工业,并使循环水处理专用设备早日纳动态研究报告[R].上海海洋大学,009:13-18[2] TIMMONS M B, EBELING J M. The Role for Recirulating Ag-人国家农(渔)机补贴名录,以切实减轻养殖企业uaculure Systems[J]. AES News, 2007, 10(1): 29.的经济负担。[3]雷霁霖.发挥产业技术体系优势做强鮃鲽类工厂化养殖[].(3)优化系统的水处理工艺并降低系统成本中国水产,2010(6)11-43.以节能、节本为目标优化水体循环率等关键[4]雷霁霖中国海水养殖大产业架构的战略思考[J].中国水产参数和工艺流程,在符合适用性、可靠性和经济性[5]辛乃宏,于学权，吕志敏，等石斑鱼和半滑舌鳎封闭循环水科学2010,17<5) :006090.的原则(4]下，进一-步完善系统模式,降低系统建养殖系统的构建与运用[J].渔业现代化,2009 ,36(3):21-设和运行成本，满足产业对循环水养殖系统技术25.日益强烈的需求。[6] BOVENDER N M. Fixed fim nirication characeristices in sea-(4)针对不同地区和养殖对象组建相应的养water recirculation fish culure yelems[J]. Aquaculure, 1990,87(2); 13-143. ，殖模式鲆鲽类陆基工厂化养殖正进人循环水养殖模[7]朱建新，曲克明,杜守恩,等.海水鱼类工厂化养殖循环水处理系统研究现状与展望[J].科学养鱼2009(5):34.式的全面建设或改造期。为了满足产业的整体转[8]雷笑霖.海水鱼类养殖理论与技术[ M].北京:中国农业出版型,提升效果,需根据主产区各厂家基础条件的不社2005: 365-383.同、技术水平不一，因地制宜地进行全面分析、分[9]张宇雷,倪琦,徐皓,等.低压纯氧混合装置增氧性能的研究类指导。在“求同存异”的原则下,既要考察养殖[J].渔业现代化2008 ,35(3);15.成本、养殖要求、企业实力、区域特点等因素,还需[10] TMMONS M B, EBELING J M. Recirulating Aquaculture[M]. New York: Cayuga Aqua Venture-NRAC Publication,要针对不同的养殖对象进行统筹规划,以便选择2007: 440,452.相宜的循环水养殖模式。目前就鲆鲽类而言,半[11] BLANCHETON J P. Development in reirulation eyte for滑舌鳎鲆鰈苗种等高附加值的生产对象,宜采用Meieranean f6sh apecies [J] Aquecultural egneeing,全循环养殖系统，像循环水养殖成本接近于市场[12]刘鹰，曲克明.封闭循环水养殖[ M].北京:现代教育出版2000, 22(1-2): 17-31.价格的大菱鲆等品种,则可采用“简化版”的循环社209 :264-266 225.或半循环模式;而对于鲆鲽类养殖目前仍然盛行[13]刘晃,张宇雷.吴凡，等.美国工厂化循环水养殖系统研究的“温室大棚+深井海水"工厂化养殖的主流模[J].农业开发研究2009(3):10-13.式,则应根据实际情况，以节水、节本为目标,适当[14]刘魔.工厂化循环水养殖系统优化设计原则[].渔业现代引人循环水处理技术予以系统化改造,使之达到化2007 ,34(2):89,17.逐步转型、提升的效果。[1S]雷霁霖.鮃鰈类工业化养殖发展之路[J].水产前沿,2010(4) :32-35.总之,鲆鲽类循环水养殖是一个庞大的系统《渔业现代化》2010年第38卷第4期9Developing progress and status analysis onflatfishes recirculating aquaculture system in ChinaNI Qil , LEI Ji-lin , ZHANG He-sen' , YANG Zhen-yong*( 1 Key Laboralory of Fishery Equipment and Eninering, Minister of Agriculure ,Fishery Machineryand Instrumens Research Institute , Chinese Academy of Fishery Sciences , Shanghai 200092, China;2 Yellow Sea Fisheries Research Instiute, Chinese Academy of Fishery Sciences, Qingdao 266071, China;3 Qingdao General Aquaculture Co. , LTD, Qingdao 266404, China;4 Shanghai Ocean University, Shanghai 201306, China)Abstract: Enclosed sea water reirculating aquaculture is one of the most advanced culture modes and the fu-ture directions for the development of aquaculture industry. These years, it is more and more concemed by thewhole world. In China, fafishes is a kind of sea fish which is firstly applicated in the industrialized aquacul-ture. Currently, this kind of culture mode is moving from open to enclose step by step. Nevertheless , accord-ing to the research in dometie, it is founded that there are still some problems with the key part of the systemon stability, reliability and economy. Based on the analysis of primary equipment and process parameter usedin recirculating aquaculture systems , combined with some typical systems in domestic , several main problemshave been light up. The paper also put forward some ways to make the improvement, which may provide somereference on the way to the perfect of enclosed flatfish recirculating aquaculture systemsKey words: flatfishes; recirculating aquaculture; equipment; technology; systems欢迎订阅2011年《渔业现代化》《渔业现代化》杂志创刊于1973年,由中国水产科学研究院渔业机械仪器研究所等单位主办,本刊为中文核心期刊和中国科技论文统计源期刊(中国科技核心期刊) ,并被《水科学和渔业文摘》(ASFA)收录。本刊以水产养殖工程为特色，主要报道渔业水体净化工厂化循环水养殖技术与设备,以及各类新型渔业机械及其应用。文章强调技术性、新颖性和实用性,经常阅读有助于提高专业技术水平,拓宽视野,加深对现代渔业的了解。主要刊载内容:水产养殖与病害防治,渔业水体净化,工厂化循环水养殖,海洋渔业工程,水产品加工与综合利用,渔业机械开发与应用,饲料与营养,渔业资源与环境,国内外渔业科技进展等。本刊为双月刊,大16开本80页,每期定价6元，全年36元。全国各地邮局均可订阅,也可直接汇款到编辑部邮购。国内刊号:CN31-1737/S,邮发代号:4- -230。编辑部地址: (200092)上海市赤峰路63号电话: (021 )65978533传真:(021)65979682E-mail:fm@ fmini. com