当人们提及水产养殖，传统的户外池塘已不再是技术的唯一面孔。循环水养殖系统模式正悄然推动产业向高效、可控的方向演进。该系统将养殖环境移入室内车间，依托水处理工艺，使养殖用水得以循环利用，摆脱了对自然水体的单纯依赖。这一技术，其核心逻辑其实清晰可循。本文将为您解析循环水养殖系统如何运作——它犹如一座“水下城市”的市政工程，通过层层净化，实现水体的自我再生与可持续循环。
核心理念：
从“开放排放”到“闭环循环”
传统池塘养殖可以看作一个“开放系统”：投喂饲料、养殖鱼类生长、排泄废物进入水体、部分被微生物和藻类分解、大量未被处理的富营养物质随换水排入外环境。这既造成饲料营养的浪费，也带来环境压力。
RAS的核心思想，则是建立一个“闭环系统”：像管理一座城市一样管理养殖水体。在这座“水下城市”里，养殖鱼类是“居民”，它们的代谢物（主要是粪便和氨氮）就是“城市垃圾和生活污水”。RAS的使命，就是建立一套高效的“市政处理系统”，实时清除这些废弃物，净化水质，再将清洁的水回送给“居民”使用，从而实现用水量减少90%以上单位面积产量提升数十倍排放几乎为零的革命性目标。
展开剩余85%四大核心处理单元
RAS的“市政部门”
这套“市政处理系统”主要由四个关键单元串联而成，它们各司其职，协同工作。
第一单元
固体废弃物“环卫局”
（物理过滤）
任务：去除水体中悬浮的固体颗粒，主要是残饵和粪便。
原理：养殖池排出的废水首先经过微滤机滚筒过滤器或蛋白分离器。这些设备就像“筛子”和“离心机”，利用筛网或气泡吸附，将肉眼可见的固体废弃物快速分离出去。
重要性：这是第一步，也是最关键的一步。提前移除固体，能极大减轻后续生物处理单元的压力，避免有机物在系统中产生更多氨氮。分离出的固体废物经过收集，可以制成有机肥，实现资源化利用。
第二单元
有毒废物“污水处理厂”
（生物过滤）
任务：将溶解在水中的有毒氨氮、亚硝酸盐，转化为低毒的硝酸盐。
原理：这是RAS的心脏，核心是“生物滤器”。滤器内填充了大量的滤料，为硝化细菌和亚硝化细菌等“好氧微生物”提供附着的“家园”。含有氨氮的水流经滤料，细菌们就会附着其上。
关键控制点：必须为生物滤器持续提供充足的氧气（硝化过程耗氧）和适宜的温度、pH值，以维持细菌菌群的活性与平衡。这个单元将养殖动物排泄的最主要毒素进行了“解毒”。
第三单元
过量营养盐“调控局”
（脱氮与调控）
任务：处理不断积累的硝酸盐，并调节其他水质参数。
原理：硝酸盐毒性虽低，但长期积累也会抑制生长。处理方式主要有两种：
生物脱氮：设置一个厌氧或缺氧的反硝化滤器，其中居住着反硝化细菌。它们以有机碳源为“食物”，将硝酸盐还原为氮气，逸出系统。这是最彻底的去除方式。
植物吸收：将富含硝酸盐的水流引入水培植物槽或与水产养殖结合形成“鱼菜共生”系统，让植物吸收硝酸盐作为养分。此法环保且能产生额外收益。
此外，该单元还可能包括二氧化碳脱气塔（去除过量CO，稳定pH）调温设备（加热或冷却）等，对水质进行精细化“微调”。
第四单元
水体消毒“卫生防疫站”
（杀菌消毒）
任务：杀灭水体中的病原微生物（细菌病毒寄生虫），预防疾病暴发。
原理：在回流入养殖池之前，净化后的水需经过消毒环节。常用方法包括：
紫外线消毒：水流通过UV-C波段紫外线照射，破坏微生物的DNA，使其无法繁殖。无化学残留，但对水体透明度要求高。
臭氧消毒：臭氧是强氧化剂，可高效杀灭病原体，还能进一步氧化水中有机物，增加水体清澈度。但需严格控制剂量，防止对养殖生物造成伤害，且多余臭氧需彻底去除。
水流的旅程：一个完整的循环
让我们跟随一滴水，完成它在RAS中的循环之旅：
1. 从养殖池出发：携带残饵粪便和氨氮，被泵出。
2. 经过“环卫局”：在微滤机中，固体废物被筛除，水体变清。
3. 进入“污水处理厂”：流经生物滤器，氨氮亚盐被细菌转化为硝酸盐。
4. 到达“调控局”：可能经过反硝化区去除硝酸盐，或经过脱气塔去除CO。
5. 通过“防疫站”：接受紫外线或臭氧消毒，病原体被灭活。
6. 回流养殖池：清洁富氧无毒温度适宜的水，重新注入养殖池，供养殖动物使用。
7. 再次出发：如此周而复始，循环不息。整个系统只需每日补充<5%的蒸发和排污损失的新水。
RAS的优势挑战与未来
01
核心优势
资源高效：节地节水节能（温控条件下），不受气候季节影响。
环境友好：污染物接近零排放，是环境压力最大区域的养殖出路。
生产可控：全过程人工控制，产品安全质量一致可全年稳定供应。
疾病可控：封闭系统切断外来病原，疾病风险大幅降低。
02
现实挑战
高额投资：基础设施和设备投入大。
技术门槛：需要跨生物工程管理的专业知识和精细化管理。
运行能耗：特别是水泵温控曝气的持续能耗。
系统风险：高度依赖设备稳定和电力供应，一旦关键环节故障可能造成全军覆没。
03
未来展望
随着自动化控制物联网监测可再生能源和高效菌种等技术的发展，RAS的成本正逐步降低，可靠性不断提高。它代表了一种方向：用更少的资源更小的环境空间，生产更多更优质的食物。
结语：一种思维模式的革命
循环水养殖系统，不仅仅是一项技术革新，更是一种思维模式的革命。它将养殖从“依赖自然水体的农业生产”，提升为 “可控环境下的工业化生产” 。它教会我们，水产养殖的未来，不在于无节制地向自然索取更多空间，而在于如何在有限的时空内，通过智慧和工程，模仿并优化自然界的物质循环，创造一个高效和谐可持续的微缩水生世界。从“池塘”到“系统”的跨越，正是人类与自然相处智慧的一次重要升华。
供稿：北京市水产技术推广站
编辑：农小辰
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