前言：

　　將傳統池塘“開放式散養”模式創新為新型的高效、低碳、高產池塘環流水生態“圈養”模式，是水產養殖理念的再一次革新。​在流水池中“圈養”的主要目的是控制其排泄糞便的范圍，并能有效地收集這些魚類的排泄物和殘剩的飼料，通過蛋白分離處理，再變為陸生植物（如蔬菜、瓜果、花卉等）的高效有機肥，既可以解決水產養殖的自身污染，耗能和水資源等根本問題，同時又做到化廢為寶，增加經濟效益。利用微生物膜水處理技術去除水中氨氮、亞硝酸鹽、排泄物、含硫物、有害菌等有害物，降低COD，確保養殖水質優良，養殖水質好，對蝦發病率低，飼料利用率高，養殖時間短，產量高，成本低，對蝦品質高。此技術可實現養殖對蝦畝產量5000斤以上，廢水排放對環境無污染，屬于高產生態對蝦養殖。

　　一、我國目前水產養殖存在的問題

　　1．環境和水質污染日趨嚴重，導致水產養殖品食用不安全，環境污染存在多方面因素，化肥、農藥、獸藥、生產調節劑等農用化學品的大量使用。隨著經濟的發展，大量含有營養化的生活污水和工業廢水經各種河道排入大海，沿海養殖水無處理排放，污染了海水，破壞了生態系統。營養化水質成為水中有害藻類生長的肥料，引起水質惡化，導致養殖品種死亡。

　　2．養殖種質退化，病害泛濫，水產養殖品病害一直不斷，使養殖業蒙受了重大的損失。

　　3、濫用抗生素，病原菌的耐藥性增強，新病增多，使防治更難，在實際生產中，很多養殖戶濫用抗生素、激素類藥物，是很多病原菌產生抗藥性。因此，造成抗生素的用量一次比一次大，由于這類藥物的不合理使用，使并發癥和新病增多，病理癥狀不明顯，為水產病害的防治帶來困難。同時，藥物的大量使用，藥物的殘留對人類健康造成很大的威脅，嚴重影響到水產品的出口。

　　4、分散養殖模式。養殖設施簡陋，養殖技術落后，勞動效率低，由于盲目提高放養密度和產量，過度追求經濟效益，導致大量的殘剩飼料和魚類排泄物在養殖水環境中不斷積累，造成水體富營養化，直接導致病害的頻發，甚至導致大面積的死蝦。​

　　二、現代養殖新技術應用

　　1、紫外線殺菌技術
　　紫外線是一種肉眼看不見的光波，依據不同的波長范圍，被劃分為A、B、C三種波段，其中的C波段紫外線波長在240—260nm之間，為最有效之殺菌波段，波段中的殺菌效果強點是253.7nm。
　　紫外線特點：
　　①.殺菌效率高：使用紫外線殺菌所用時間短，對細菌、病毒的殺滅效率可高達99% 以上。
　　②.對水質無影響：紫外線為物理消毒方式，因此不需要添加任何可以改變水質的化學藥劑，因此它不會對水體和周圍環境產生二次污染，不會改變水或空氣的任何成分。

　　2 臭氧殺菌消毒技術
　　在傳統的水處理工藝中大多使用次氯酸鈉作為消毒劑和氧化劑，氯能有效殺滅水中的細菌，但氯處理產生的一些副產物如三氯甲烷等有機鹵代物具有一定的毒性，甚至有致癌、致畸、致突變作用，會對魚蝦的肝臟有損傷。

　　臭氧是一種廣譜、高效、快速殺菌劑，利用自身的強氧化性殺滅各種病菌、病毒等微生物。臭氧不僅能對水中的細菌病毒進行殺滅，而且能將水中的氨氮、硫化氫和亞硝酸鹽分解，從而大大降低水中有毒物質對水生生物的影響。臭氧自身分解為氧氣，防止二次污染的同時增加了水中的溶氧量。臭氧的氧化能力幾乎是目前所知氧化劑中最強的，臭氧具有強氧化性，能與除了金、鉑外的所有金屬發生反應，氧化水中重金屬，氧化許多有機物。臭氧在水中滅菌有兩種方式：一種是臭氧直接作用于細菌的細胞壁，將其破壞并導致細胞的死亡；另一種是臭氧在水中分解時釋放出自由基態氧。自由基態氧具有強氧化能力，可以穿透細胞壁，氧化分解細菌內部氧化葡萄糖所必須的葡萄糖氧化酶，也可以直接與細菌、病毒發生作用，破壞其細胞器和核糖核酸，分解DNA、RNA、蛋白質、脂質類和多糖等大分子聚合物，使細菌的物質代謝和繁殖過程遭到破壞；還可以滲透細胞膜組織，侵入細胞膜內作用于外膜脂蛋白和內部的脂多糖，促進細胞的溶解死亡，并且將死亡菌體內的遺傳基因、寄生菌種、寄生病毒粒子、噬菌體、支原體及熱原（細菌病毒代謝產物、內毒素）等溶解變性滅亡。
臭氧對水中微生物殺滅效果較好，當臭氧濃度為0.5-1.5mg/L基本可殺滅水中全部微生物，同時臭氧可去除水中色、臭味、鐵、錳、氰化物等物質。臭氧殺菌速度比氯快，具有強大氧化殺菌力，可殺滅細菌繁殖體、芽孢、病毒、真菌，破壞內毒素桿菌毒素等。

　　臭氧對水中微生物殺滅效果如下表所示：

在水中臭氧和加氯消毒效果比較見下表所示：

    3 水質蛋白分離技術
　　排泄物和殘餌是影響養殖水質的主要物質,養殖水質惡化速度和程度與殘餌數量有關,殘餌多,水質變化快。餌料對水質的影響表現在水體中溶解氧含量和pH值下降,氨氮含量呈上升趨勢。殘餌蛋白質受細菌作用大量分解,細菌耗氧而使水體中溶解氧下降,氨氮增高。另一方面廠家為提高配餌的適口性,配方中加入各種添加劑,藥物餌料中加入各種藥物及防霉劑,致使水體pH值下降，投餌后氨氮含量逐步遞增 ,蝦進食l小時后約50%～70%的餌料被排空。排泄物如不及時清除,溶解在水中,會導致水質惡化。蝦攝食的飼料中85%的氮被蝦同化,15%通過糞便排放,但糞便中只有5%的氮以氨氮形式直接排放,其他的有8%為可溶性初級胺,26%為尿素,61%為其他可溶性有機氮,這些組分可被水中硝化菌等微生物利用。死蝦如果長久泡在水中,在微生物作用下腐爛變質,溶出N、P等物質,引起水體氨氮、COD等有害物質的累積,對蝦產生毒害。排泄物主要分兩方面：有機物（食物殘渣）和無機營養鹽。有機物除了食物殘渣還包括尿素，無機營養鹽可以分為氮鹽和磷酸鹽，氮鹽則主要以氨氮為主。魚類排泄的營養鹽對水體中藻類的生長有重要意義，對藻類的生物量以及群落組成均有影響。食物殘渣的被細菌分解后可使養殖水體富營養化，滋生各種病原菌。

　　魚蝦排泄物和食物殘渣等有機物通常用曝氣方法分離出來。利用氣泡表面張力吸附的作用進行濃縮和分離有機物的原理，通過曝氣脫除養殖污水中懸浮的膠狀體、纖維素、蛋白素、殘餌和糞便等有機物。空氣和水之間所形成的接觸表面，具有一定的表面張力，有機分子表面有２個極端，一端親水，另一端不親水，在與氣泡接觸時，親水的極端被水分子吸引，纖維素、蛋白素和食物殘渣等有機雜質會被氣泡吸附匯集，在曝氣過程中，水體中蛋白微粒聚集在微氣泡表面，并堆積向上推動脫離出水體，集中在水面形成泡沫被排除。

　　三、新型養殖設備

　　1、臭氧型射流增氧機
　　KS-YS系列臭氧型射流增氧機是一款底層增氧，高效節能，維護費用低，經濟耐用，集增氧、殺菌、蛋白分離于一體的新型增氧設備。此款增氧機應用了我公司多項發明專利技術。

    KS-YS系列臭氧型射流增氧機由高氧射流器、水泵、電機、臭氧發生器、浮桶等部件組成。使用空壓射流技術，水流高速噴射，在較大面積和深度的水域內環流攪拌，氧氣對流擴散，增氧效率高，達到深層大面積增氧效果。曝氣能使水中的氨氮、二氧化碳、甲烷、硫化氫等有害物質氧化分解或逸出水面，消除水體分層，分離魚、蝦排泄物和食物殘渣等有機物（蛋白分離），有效改善水質，改良池塘底質，減少排水次數，增加養殖密度，更好地滿足高密度、工廠化、集約化養殖的需求，其優越的性能是傳統增氧設備所不能比擬的，在水產養殖、河道水處理等方面大量使用。

　　產品特點：
　　KS-YS系列臭氧型射流增氧機具有傳統增氧機無法比擬的優點：  
　與傳統增氧機相比，增氧能力達1.5倍以上，節能40% 以上；
　底層增氧，保持池塘整體的高溶氧水平；
　表層和底層水流交換，消除水體的分層，消除毒氣；
　氧化水底沉淀物，改善水質及塘底土質，減少病害發生率；
　蛋白分離：分離魚、蝦排泄物和食物殘渣等有機物，改善水質和生態系統，降低有毒物質的產生，促進浮游生物的生長；
　臭氧殺菌、分解氨氮、硫化氫和亞硝酸鹽等有毒物質，降低水中有毒物質對水生生物的影響；
　提高水產物種對飼料的吸收，增加養殖密度，提高養殖產量；
　預防南美白對蝦早期死亡綜合癥EMS。

　　2、曝氣式增氧機
　　KS-YB系列曝氣式增氧機使用美國德尼培Aero-Tube™原裝微孔曝氣管，具有曝氣效率高、抗老化、抗微生物粘附、抗酸堿、防堵塞、使用壽命長、便于清理等特點。增氧機空氣輸氣量大（一個曝氣網格輸氣量超過45m3/h），水流推動力大，增氧速度快，溶氧高，能夠消除水體分層，降低氨氮以及硫化物等有害物和蛋白分離，其優越的性能更好地滿足高密度、工廠化、集約化養殖的需求。

    Aero-Tube™技術不僅能大大減少水體增氧的能源消耗（單位氧氣所消耗的能量不到傳統增氧設備的二分之一），提高氧氣傳輸效率，增加水體溶氧量，而且能改良池塘底質，減少排水、保護環境，增加養殖密度，是傳統增氧設備所不能比擬的。

　　產品特點：
　　KS-YB系列曝氣式增氧機具有傳統增氧機無法比擬的優點：
　　傳統增氧機每消耗1度電能夠在水體中增加1.1-1.5公斤的氧氣，而KS-YB系列曝氣式增氧機每消耗1度電可以在淡水中產生2.5-3.2公斤的氧氣，在海水中產生9公斤的氧氣。
　與傳統增氧機相比，增氧能力達1.5倍以上，節能40% 以上；
　底層增氧，保持池塘整體的高溶氧水平；
　表層和底層水流交換，消除水體的分層，消除毒氣；
　氧化水底沉淀物，改善水質及塘底土質，減少病害發生率；
　蛋白分離：分離魚、蝦排泄物和食物殘渣等有機物，改善水質和生態系統，降低有毒物質的產生，促進浮游生物的生長；
　提高水產物種對飼料的吸收，增加養殖密度，提高養殖產量；
　　KS-YB曝氣式增氧機對藻類的作用：
　　通常在高溫季節，池塘中藍綠藻（尤其是藍藻）生長過快，KS-YB系列曝氣式增氧機能將池塘底部的水體抬升到水面上來，同時促進水體的對流以及上下水體交換。 藍藻體因相互易粘連，在上下水體交換過程中，能促使其相互粘連、堆積而死亡；而有益的硅藻個體較大，相互間不易粘連，向上抬升的水流有助其懸浮于水體，增加光合作用的機會，促進生長。
　　溶氧的增加，上下水體的交換會形成更利于綠藻和硅藻的生活環境，并抑制藍藻的生長。均勻的溶氧同時有利于耗氧的浮游動物的生長，消耗更多的藻類，這在養殖中后期營養過剩的水體中控制藻類過量繁殖很有意義。
充足的溶氧會促進富含蛋白質的微生物的生長，微生物數量的增加不僅能降低氨氮（將氨氮轉變成體內的蛋白質），也會增加天然餌料的數量，降低飼料系數。

　　3、漂浮式生物反應器
　　生物處理技術是當前水產養殖廢水處理技術和養殖污染控制方法的研究熱點。該方法對環境友好，費用低，適用于各種環境條件的水域，是一項“綠色”養殖污染控制技術。其最大優點是使用不可再生材料和能源比較少，并且不會對環境造成二次污染。它主要是指利用生物的生命代謝活動來降低存在于環境中有害物質的濃度或使其完全無害化，利用生物的生長代謝來吸收、降解、轉化水體和底泥中的污染物，降低污染物濃度，減輕污染物對環境的影響。

    生物膜法指通過生長在濾料(或填料)表面的生物膜來處理廢水，已廣泛應用于養殖水處理，對受有機物及氨氮輕度污染的水體有明顯的凈化效果。生物膜法在養殖廢水封閉循環處理中應用較廣泛，停留時間為2.5 h時SS和BOD去除率分別為98.8%和80.2%。停留時間為4 h時，能去除40%的磷和98%的氮。

　　4、紫外線殺菌裝置
　　在每根抽水泵出水管上安裝我公司生產的紫外線殺菌器KSU-100，水經沙層過濾由抽水泵抽到蓄水池，在抽水泵的出水管到蓄水池安裝紫外線殺菌器，如圖所示。

　  KSU-100紫外線殺菌器性能：
　　殺菌水處理量：100 m3/h；
　　殺菌率：≥95%；
　　功耗：800W；
　　供電：AC220V；
　　燈管壽命：12000h；
　　殼體材料：316L不銹鋼；
　　連接方式：法蘭，8”；
　　尺寸：Φ500X1000

　　四、高產生態環流對蝦養殖池的設計

　　高產生態環流對蝦養殖池由環流養殖區、蛋白分離區、臭氧殺菌區、生物水處理區和儲水區等五個區域組成。養殖理念:高密度圈養方式、集中管理、集中喂料、生態環流水處理、提高成活率、縮短生長周期、節能環保，從而提高產量的同時降低成本，收到顯著的經濟效益。

　　1、總體設計
　　養殖面積：4畝。
　　見下圖：

養殖塘設計平面圖

養殖塘設計3D圖

2、養殖區
　　養殖區：環形，總長200m，寬3m，水深2m，養殖產量20000kg。增氧推流設備由2臺曝氣增氧機組成。
　　對蝦耗氧量計算：
　　養殖晚期，對蝦的耗氧量在 160～200 mg / ( kg·h) 范圍內， 其水體中溶解氧要求在5.0 mg /L以上，平均耗氧量為 180 mg /( kg·h)，每個流水槽載魚量20t，總耗氧量大約為3.6kg/h。
　　曝氣式增氧機性能：
　　型號：KS-YB-1.1；
　　功率：1.1KW；
　　供電：AC380V；                
　　曝氣網格：1個；
　　海水增氧量：3.0kg/h；           
　　曝氣量：45m3/h；

　　3、蛋白分離區
　　水產排泄物和食物殘渣等有機物需要用蛋白分離機分離出來，分離物通過管道自動輸送到岸上做肥料使用。
　　蛋白分離區面積25平方米左右，水深2.0m左右，布置1臺漂浮式蛋白分離機，水處理量100m3/h，每日能處理2400立方米水，蛋白分離效果70%以上。
　　漂浮式蛋白分離機性能：
　　型號：KS-DF1.1；              
　　功率：1.1KW；
　　供電：AC380V；               
　　曝氣量：45m3/h；
　　水處理量：100m3/h；            
　　蛋白分離效率：≥70%；

　　4、臭氧殺菌區
    藍綠藻類、蟲卵、病毒體、孢子類等需要用臭氧長時間殺滅。
    臭氧消毒池面積150平方米左右，水深2.0m左右，布置1臺高濃度臭氧型曝氣機進行殺菌、曝氣，水處理量100m3/h，每日能處理2400立方米水。臭氧在水中保留時間為15分鐘左右，無需曝氣設備。
　　臭氧型曝氣機性能：
　　型號：KS-BS1.5-18；            功率：1.5KW；
　　供電：AC380V；                臭氧量：18g/h；
　　增氧量：2.0kg/h；               曝氣量：32m3/h；

　　5、生物水處理區
　　每個生物水處理區面積250平方米左右，水深2.0m左右，布置2臺漂浮式生物反應器，整個養殖池有兩個生物水處理區，污水處理量100m3/h，每日能處理2400立方米水，去除氨氮和亞硝酸鹽，改善水質。

      漂浮式生物反應器性能：
　　型號：KS-BM2-0.75；           
　　功率：0.75KW；
　　供電：AC220V，AC380V；      
　　填料種類：立體彈性；
　　填料體積：0.8立方米；              
　　曝氣量：35ｍ³/h；

五、設備配備和能耗

　　六、與傳統養殖方式對比

　　養殖對蝦產量20000kg的對比