中國水產頻道原創報道，10月22日，經過4個月的精心籌備，第五屆水產工業化養殖技術暨封閉循環水養殖技術國際研討會在大連如期舉行，會議由中國農業工程學會特種水產工程分會、大連海洋大學聯合主辦，《水產前沿》為會議協辦單位之一。

　　會議吸引了國內近20個省市及加拿大、挪威等國家的產學研從業者逾300人參會，其中不乏國內外的頂級領域專家學者。據主辦方介紹，連續五屆的論壇中，越來越多的企業參與，可見工業化循環水養殖系統的推廣應用不再依賴政府和科技人員的推動，逐漸成為養殖企業自發的需求。

　　據了解，國內工業化循環水養殖始于1985年，由國內科研單位引進丹麥的鰻魚循環水養殖系統進行研究，屬于開拓階段。1999年后進入自主探索階段，到2003年時，國產的循環水養殖系統在養殖生產上獲得應用。經過十余年的發展，國內循環水養殖技術也取得了一定的進步，據中國水產科學研究院漁業機械儀器研究所研究員倪琦總結，一是掌握了工業化循環水養殖（RAS）系統設計參數計算方法，二是基本掌握了RAS的水處理核心工藝與裝備技術，如顆粒物去除（全面掌握了污排分流與SS去除技術）、生物過濾（浸沒式濾池成熟應用，自清洗濾器快速發展）、氣體交換（純氧應用廣泛，混合技術趨于成熟，脫氣技術發展快速），三是形成多種循環水養殖系統模式并得到推廣應用。

　　2012年之后，國內工業化循環水養殖獲得快速發展，主要得益于政府的引導和支持，以及循環水養殖普遍受到生產企業的關注。 “2012年時全國海水工業化循環水養殖企業只有27家，養殖面積37萬㎡，到2014年時養殖面積超過140萬㎡，養殖企業110余家。”大連海洋大學海洋科技與環境學院院長、博士生導師劉鷹說，盡管產業對循環水的關注和需求日益增加，但RAS系統的大規模生產應用較為少見。

　　現狀而言，國內工業化循環水養殖產業以養殖工程設施設備單元的開發為重點，以借鑒、模仿、集成國內外水處理設備為特征，對封閉循環水養殖關鍵基礎理論開展了初步研究。目前，循環水設施設備已全部實現國產化（國內工業化養殖設施設備規模化生產企業50余家），關鍵設施設備已經可以批量生產，甚至集成創新的新設施設備和國外同類型產品性能接近，而價格僅為其1/3-1/10。但核心技術創新不足、基礎理論研究薄弱，裝備自動化程度低、材料工藝落后，缺乏系列化成套裝備產品，工程化程度低、未形成產業，基礎平臺建設薄弱等問題的存在，使得國內循環水養殖技術整體仍落后國際水平5-10年。

　　與此同時，工業化循環水養殖的實際推廣應用中，劉鷹認為還存在降低成本（能耗、飼料成本）、完善生產工藝（養殖工藝如高密度養殖的生物學理論缺乏，適宜養殖密度還不能確定，以及光照策略、投喂策略等）和防控病害（系統病害多發，防控手段不足）等主要發展瓶頸。

　　倪琦也補充稱，制約工業化循環水養殖的因素還包括：1、循環水養殖模式定位有偏差。觀念上把RAS作為先進模式的代表，試圖替代其它傳統模式。有些地方政府“好大喜功”，“一哄而上”的方式不符合產業發展規律。

　　2、主養對象選擇困難。國內有一兩百種養殖品種，導致品種多變及魚價波動大，因此科研團隊也不大重視基礎研究，以致種質、養殖工藝和飼料問題突出。

　　3、系統成熟度和針對性不強，標準化程度低。系統研發起步稍晚，技術研究長期處于“跟跑”狀態，工藝流程和關鍵參數有待優化，臭氧等工藝使用水平不足；相關企業實力偏弱，研發的設備系統性不強，標準化低，以致未能納入政府補貼范圍內，而且智能化程度不足，配套裝備研發偏弱；系統與養殖對象結合度不夠，制度性不強。

　　4、系統產能未能全部發揮，提高了養殖成本。如苗種供應保障率偏低，存在“空檔期”；實際產量與設計產能尚有產局，提高了養殖成本；系統的故障率一定程度上對養殖造成負面影響。

　　基于各種制約因素的存在，倪琦認為首先應當正確認識循環水養殖在產業模式上的定位。“RAS只是高端養殖模式之一，應作為完成特定養殖對象的養殖過程的某些環節，應注重與其它模式的有機結合，形成復合式模式。同時，發展RAS應綜合養殖品種、企業自身能力情況、區域環境等來穩步推進。”

　　其次，應明確產業研職責，各司其職，如研究單位應以系統工藝技術、水處理工藝整合、特定品種的循環水養殖工藝等研究為主；大專院校應更多地培養RAS方面的專業技術人員；裝備企業在工藝基礎上專業裝備的研發與產品化、標準化、系列化以及裝備系統的集成等方面做工作；養殖企業則應聚焦在系統技術的熟化和問題反饋、養殖工藝與系統的耦合、示范等。

　　再者，技術研究還需要深化與創新，裝備企業做大做強，實現裝備的標準化，并補齊配套裝備技術短板，實現機械化和智能化生產。以及養殖企業大型化和園區化，實現序批式、標準化的生產，用足產能，同時外排污染物的資源化利用和無害處理要強化。

　　能耗是制約RAS盈利的主要原因

　　加拿大格力威水產養殖技術開發有限公司總裁錢陽博士從1994年開始從事工廠化循環水養殖研究，有20多年的國內外從業經驗。在中國走了一圈后，錢陽發現國內的循環水養殖企業都不是太賺錢，而北美每公斤羅非魚可獲利1.1-2.2美元或加元每公斤（批發價為5-6美元或加元）。

　　從設備本身來說，錢陽表示北美在循環水養殖過程中所用的設備中國都有，均包含生物過濾器、固液分離器、水氧混合器（增氧裝置）、蛋白分離器、臭氧發生器、紫外線消毒器等，而且有些設備中國的比北美的更豪華先進。養殖品種上，北美多數是羅非魚、虹鱒魚、鯰魚、澳洲尖吻鱸等大路貨，中國則是養石斑魚、多寶魚、白對蝦等名貴品種。最終的養殖效益卻有天壤之別。

　　錢陽分析認為，國內的能耗也就是電力費用太貴，是制約循環水養殖盈利的主要原因，如北美的電價僅0.1美元/度（每公斤魚耗電4度左右），而中國是0.6-0.8元/度（每公斤魚耗電量不清楚）。“如果北美的電價和中國一樣的話，北美的循環水養魚可能不一定能賺錢。”因此，錢陽認為降低循環水養殖過程中的能耗，是養殖成敗的關鍵因素，而影響能耗的主要是養殖模式（養殖周期越短，對流量的需求越少，因此循環水養殖企業加快養殖節奏、縮短養殖周期，能給盈利提供一定保障）和系統的流量。

　　“系統的流量決定了水泵和微濾機的功率，也就決定了系統的能耗。”錢陽表示當系統魚載量確定后，決定流量的主要因素為生物過濾器的功率和增氧裝置的增氧能力。其中，生物過濾器是封閉循環水養殖系統投資和能耗最大的水處理單元，也是系統穩定運行的關鍵，其主要功能包括去除氨氮、亞硝酸鹽氮、有機懸浮物、二氧化碳以及增氧等。

　　具體探討而言，生物過濾器效率與流量的關系，以沙粒流化床生物過濾器為例：若系統最大魚載量為1萬公斤（羅非魚），日投餌率為魚體重量的2%，氨氮日產出量為6公斤，硝化作用所需填料的總表面積為3萬平方米，氧氣日消耗量為50公斤。當沙粒直徑為0.5毫米時，比表面積為7560㎡/m3，流量為143噸/小時；當沙粒直徑為1毫米時，比表面積為3780㎡/m3，流量為286噸/小時。增氧能力與流量關系方面，當入池水的氧含量分別為11毫克/升、15毫克/升、19毫克/升時，出池水的氧含量固定為6毫克/升，流量分別為417噸/小時、231噸/小時、160噸/小時。因此，填料比表面積越大，增氧能力越強，對流量的需求越少。

　　目前，北美常用的生物過濾裝置類型主要為移動床生物過濾器、微珠滴濾式過濾器、沙粒流沙生物過濾器，其中微珠滴濾式過濾器的使用越來越多。但錢陽認為微珠滴濾式過濾器在使用過程中流量浪費較多，如果將過濾器錯層疊加則能降低流量。“基于微珠滴濾式過濾器改進后的錯層疊加生物過濾增氧裝置，比常規的微珠滴濾生物過濾器節能約50%，也能節省約50%的廠房內空間，提高廠房利用率。”

　　錢陽也推薦一款北美增氧效率最高的充氧裝置：加利福尼亞增氧管（California tube），其通過純氧與水式逆向混合的方式，可使增氧后的水流含氧量達120毫克/升，運行時只需要1-6米的揚程，增氧效率達90%，而且增氧效率隨管道深度增加而提高。“加利福尼亞增氧管和移動床生物過濾器的組合具有較好的節能效果。”整體來說，錢陽較為推薦錯層疊加生物過濾增氧裝置，以及“加利福尼亞增氧管+移動床生物過濾器”的組合系統。

　　上海海洋大學副教授羅國芝則介紹了可以實現“零換水”的節能水處理技術——活性污泥技術，利用懸浮生長的微生物絮體處理有機污水的一類好氧處理方法，1912年由英國的Clark和Gage發現，但在循環水養殖系統中，活性污泥生物濾器逐漸被固定膜生物濾器淘汰。近些年，生物絮凝作為活性污泥技術的一種表現方式，在羅非魚、蝦類上進行廣泛的規模化養殖應用，也開始用于草魚、鯽魚、斑點叉尾鮰等非濾食性魚類高密度集約化養殖的水質調控。

　　“有學者在2008年時提出生物絮凝作為RAS核心處理單元的設想，并被認為是解決當前RAS面臨難題的一個可能方向。”羅國芝表示，相關學者在實驗規模進行了養殖廢水異位生物絮凝處理研究，處理TAN為主的廢水（15mg/L），出水TAN＜1mg/L，NO2--N＜0.3mg/L，并且沒有NO3--N的積累。處理RAS實際廢水，可以獲得TAN和NO3--N的同步處理效果。

　　實際應用中，羅國芝所在團隊利用生物絮凝技術養蝦，實現每立方水單茬養蝦產量10kg，零換水，每斤蝦全成本核算8.6元（未包括租金成本）。“這為開發‘零換水養殖系統’裝備提供了技術支撐。”羅國芝稱。而且，生物絮凝技術還能對水產養殖固體廢棄物進行資源化利用，如RAS微濾機的廢水，一是可以用絮體制作膠狀顆粒飼料，如飼養羅非魚，二是直接用絮體飼喂鹵蟲。