近年来，随着海水工厂化养殖规模的扩大，养殖水资源短缺现象加剧，养殖成本变得越来越高。如何高效利用有限的水资源，推动水产养殖持续健康发展，成为我国水产养殖业和广大养殖户迫切关注和亟待解决的问题。山东莱州明波水产有限公司经过多年攻关试验，成功研制出了工厂化海水高密度循环水养殖系统，有效解决了这一难题。

工厂化海水高密度循环水养殖系统（二维图）由固液分离过滤、气浮综合处理、生物净化、臭氧化处理、脱气过滤、紫外线消毒和循环水充氧等七个环节构成，可实现对养殖用水的过滤、杀菌等净化处理和有效循环利用，提高养殖水质量，增加养殖水单位放养量，达到节能减排和提高效益的双重目的。

下面，为大家介绍一下工厂化海水高密度循环水养殖系统的构成及工作原理。

一、固液分离过滤

固液分离过滤是养殖用水处理的第一步，由弧形固液分离筛实现其功能。弧形固液分离筛设计安装于养殖池排水口处，（推出三维弧形筛）养殖废水从养殖池中排出，经弧形筛进水口进入配水槽，再由配水槽的水平出水堰均匀地分布到筛板上，自上而下流经筛板，从水平条状缝隙流入清水箱，再由连接清水箱的出水口流出回收循环利用，截留在筛板上的固体悬浮物借助水的推力逐渐被推出固体物排出口。弧形筛结构简单，造价低廉，不需要运行动力，也避免了清洁水的使用，有效减轻了后级处理负荷，减小了后级处理体积，降低了系统的整体造价。

二、气浮综合处理

经弧形筛进行固液分离后较清的水进入循环水调节池，水流量稳定平衡后，经循环轴流潜水泵进入蛋白气浮分离器进行泡沫蛋白质分离处理。（三维蛋白气浮分离器）蛋白气浮处理是利用气泡表面的吸附作用，将固液分离器无法分离的水中悬浮物及胶质蛋白等细小杂质分离出去。气浮分离器可制造大量气泡，并使气泡表面溶质浓缩，清除泡沫即可除去被浓缩的物质。此时，加入少量的臭氧，可强化处理效果，快速吸附脱除胶状体、纤维素、蛋白素等有机物，达到迅速减少氨、氮，降低有机物耗氧率的目的。

三、生物净化

经过气浮综合处理后，进入水质生物净化过程。此时，可适当加入新海水，以弥补循环水损耗。

循环水进入生物滤池，池里接有高效适盐性净水微生物，能起到去除氨、氮、亚硝酸盐、硝酸盐、硫化氢等有害物质的作用。

生物净化分为三级。这里首先解释一个术语“比表面积”，即一个物体的表面积与体积的比值，举个例子：一个1m见方的正方体的表面积是6平方米，体积是1立方米，那么它的比表面积就是6。（三级池动画）三级生物净化的第一级生物滤料采用比表面积为100m2/m3的立体弹性滤料，第二级采用比表面积为200m2/m3的BIO-BLOK生物包，第三级采用具有自主知识产权的比表面积为380m2/m3的多孔网状生物填料。生物净化的三级设计，有效解决了生物滤料的通透性和比表面积问题。同时，为增强循环水系统微生物对海水水质条件的适应能力，促使其快速繁殖和挂膜，研究人员还筛选了特殊的适盐性净水微生物，可显著提高生物滤池微生物的密度，增加生物滤料上菌膜的厚度，加快了菌膜形成的速度，改善了系统出水水质。

由于生物净化用时较长，并且在净化过程中会产生泡沫，三级生物滤池中全部设有回水管，与循环水池连通，以去除泡沫、平衡水量。同时，在第三级生物净化前端加装蒸汽加热装置，以补充水流在循环过程中损失的热量。

告诉大家两个问题：一是由于前两步弧形筛分离和气浮综合处理使生物净化负荷大大减轻，所以，生物处理部分可以做得小一些，这样既可减少建设占地面积，还可大大降低造价！二是因为水温回升，接触生物滤料比较多，水中细菌数量会增加一些。（图表）

搞养殖的都知道，亚硝酸氮这个家伙对养殖生物的危害是太大了！三级生物处理过后，虽然它的指数下降最明显，但我们还必须用臭氧来对付它。

四、臭氧处理

解说：臭氧处理装置是主要针对处理亚硝酸氮而设计的，（三维臭氧处理装置）利用臭氧的杀菌作用，可以有效降低水中亚硝酸氮的含量。

同时，还要配套使用蛋白质分离器，同步分离因生物净化而产生的菌膜、泡沫等杂质。经本级处理后，（图表）水质中亚硝酸氮的含量明显下降，细菌总数也有了显著降低。

五、脱气装置

解说：臭氧化处理后，进入脱气环节。脱气装置是一个滴滤式生物滤池，主要用于驱除水中的残余臭氧、二氧化碳和氮气等有害气体，使水中的总气体水平和水质接近和优于新鲜的自然海水。（三维脱气装置）脱气装置依然采用的是BIO-BLOK生物包，在脱气的同时，进行末级生物净化。

六、紫外线消毒

解说：工厂化循环水养殖中一个重要的问题是防止病害的发生，尤其是在高密度养殖环境中，预防病害是重中之重。因此，经过多个环节处理后，还要对循环水进行消毒。利用特殊设计的高效率、高强度、高寿命的紫外光发生装置，采用直射式紫外线垂直消毒法，研发人员研制了H型直射式紫外线垂直消毒模块和消毒水槽，对循环水进行紫外线消毒，有效防止了有害细菌和病毒在循环水中扩散造成交叉感染，大大提高了水质安全。同时，因具有消毒流程长、紫外线光波衰减小、节能效率高、造价低廉、易于维修清洗等特点，能有效降低紫外线消毒装置的造价、能耗和操作管理的劳动强度。据统计，与常规的紫外线消毒装置相比，这套装置可节电30％、造价降低50%以上。

七、循环水充氧

循环水充氧，使用的是液氧，溶氧方式（充氧三维动画）是纳米氧气扩散器释放氧气水泵叶轮混合溶解，使氧气的利用率几乎达到百分之百，有效保证了循环水中充足的氧气含量。

至此，整个水循环处理过程结束，经过充氧处理的水再次进入到养殖池，作为养殖用水进行利用，并周而复始循环运行。

（图表）循环处理后进入养殖池的水质情况：

2008年6月，受山东省科技厅委托，烟台市科技局组织专家对该系统进行了鉴定，经过鉴定，专家组认为，该系统节能减排效果明显，与传统流水养鱼相比，节电69%，节水90%，废水排放量减少90%，已达到国际先进水平。