淺析海水工廠化養殖的幾種節能方式

韓濤

摘要：伴隨著當前時代不斷在發展進步，現如今在我國國內海水工廠化養殖這一方法已然在我國的養殖行業內部獲得了非常廣泛的應用，較之以往的工廠化養殖方法有所不同，傳統方法存在著非常明顯的缺點，例如說資源消耗量大、會給環境帶來不良影響等多方面問題現如今已然越發顯著的暴露出來，對于我國的水產行業長遠發展造成了諸多負面影響。為此，海水工廠化養殖方法現如今已然逐漸走近了當前大眾的視野之中，這一方法具有非凡的節能環保整體效果，帶給了水產行業的發展非常良好的促進作用。海水工廠化養殖在應用的過程之中會應用許多種節能方式，節能效果非常顯著，立足于此背景之下，本文對于海水工廠化養殖應用的幾種節能方式作出了簡要分析，以期能夠為養殖企業內部進行節能方式選擇提供更為良好的參考意見，進而促進水產行業的整體性快速發展。

關鍵詞：海水;工廠化養殖;節能方式

時至目前，循環海水養殖活動的開展已然成為了養殖行業當中不可或缺的重要部分。循環海水養殖活動開展過程中要想達成節能減排以及合理利用資源的雙目標，就必須要立足于工業化指導要求，努力構建以海洋養殖作為核心的大型產業。在此過程中，堅持節能創新以及鼓勵創新型技術的發展是構建循環水養殖系統非常重要的一大基礎性原則，在養殖工廠之中的基礎設施運用過程中應用節能創新技術，一方面可以有效降低能耗，另一方面還能夠推動水產養殖業的整體性、規模性發展與推廣。

1 傳統性海水工廠化養殖開展流程與弊端所在

傳統性的海水工廠化養殖現如今正在被逐漸淘汰，其主要原因在于耗能過大、能源利用率低以及環保效益差，對于水產行業的長遠發展未能起到非常良好的促進作用。傳統性的海水化工廠養殖開展流程主要是對于一定量的自然海水或是深井地下水進行抽取，待經過處理之后，便會投入到生產系統之中，經過一系列生產流程之后，水便會被排出。傳統型海水工廠化養殖模式應用之后，能夠以較少的投資快速獲得收益效率，則以養殖模式在早期被極為廣泛進行應用，但隨著現如今養殖規模的逐漸擴大，很一養殖模式的弊端凸顯十分明顯，要原因在于其能源消耗效率過高，環境污染嚴重。據有關研究結果表明，在大部分的企業應用傳統海水化模式進行養殖之時，能源消耗可以占據整個工廠化養殖過程之中成本的40%以上，比如，在進行扇貝育苗的過程中，水溫應當保持在15℃，育苗的周期應當保持在3個月左右，養殖的空間應當控制在1000m3左右，如此一來，在這3個月的育苗培育期內，至少需要消耗200t煤，才能夠使得水溫達到要求。在這一過程之中，如此巨大的能源消耗會使得經濟壓力增大，環境污染嚴重。為此，加大節能力度勢在必行。

2 海水工廠化養殖過程中常用的節能技術

2.1 循環水處理技術

循環水處理技術是起源于國外，這項技術現如今已經相對較為成熟，根據對于養殖廢水進行處理與重復利用效率，還可將其細分為半封閉性循環水養殖方式以及全封閉性循環水養殖方式。循環水處理這項技術主要是針對于養殖廢水進行生物學凈化和化學性消毒處理，其整體回收流程相對較為復雜，且運作的成本整體而言相對較高，并且通常需要從國外進口相關設備，因此成本投入相對較大。循環水養殖處理技術是當前時代一種非常常用的高產、高效的養殖方法，但其在生物學凈化以及化學性消毒方面有著非常明顯的缺陷，所以容易因此出現損失，現如今這一技術的應用程度不足，普及難度較大，且這一模式較為適用于進行海水魚類養殖過程，對于海水育苗過程而言，其發展不夠成熟。

2.2 余熱回收技術

在對于水產的養殖溫度作出控制的過程當中，主要依賴于地熱、工廠余熱以及鍋爐加熱等幾種常見的供熱方式。現如今余熱回收技術應用較為普遍，發展較為成熟，且其具體操作控制較為簡單，方便管理，具備非常顯著的節能效果，所以其對于水產行業整體來講是一種頗具發展潛力的重要節能技術。近些年來，許多的水產養殖企業均開始應用這一技術，其節能效果整體接近40%，但這一技術在應用的過程中對于換熱器的整體要求相對較高。由于海水成分較為特殊，且海水養殖過程之中所排出的大量廢水之中水質的成分頗為復雜，且具有非常明顯的腐蝕性，所以即便是應用不銹鋼制品，也僅有大概三年的應用壽命，若是長期浸泡在養殖廢水之中，其應用壽命整體而言會更低。在應用余熱回收技術進行養殖的過程之中，對于換熱器的選材十分重要，在當前的養殖企業之當中，所應用的一些換熱器材質均為鋁鎂合金、不銹鋼等一些鈦合金類材質，不同材質的換熱器凸顯出的特征有所差異，如下簡述：

2.2.1 不銹鋼板式換熱器

此種換熱器應用的最主要材質為不銹鋼，這種換熱器的導熱系數大致為18W/m·℃，僅占到鑄鐵的1/3，其具備使用周期長、安全系數高以及抗氧化能力強等諸多優點，因此在早期的養殖行業領域內部投入應用頗為廣泛，但在當今時代，其通常更多的被應用于海水之中。這是由于海水當中的氯離子整體含量較高，所以換熱器很容易被海水沖刷形成晶間腐蝕或者是點蝕。不銹鋼板式換熱器雖然換熱率相對較高，具有諸多優勢，但其投入使用的周期較短，往往不超過三年，并且需要專業人員定期進行維護及保養，成本投入較高，所以現如今正慢慢的被其他類型的一些換熱器所取代。

2.2.2 鋁鎂合金板式換熱器

這種換熱器具備較為突出的導熱性能，通常來講其合金相應的熱系數能夠高達130W/m·℃，已達不銹鋼熱系數的10倍左右，并且其價格、耐腐蝕性表現不劣于不銹鋼材質換熱器，所以具備良好的性價比，所以在近些年的養殖行業當中，其應用率呈現上升趨勢。但結合調研發現，諸多企業內投入使用的鋁鎂合金板式換熱器通常使用周期較短，短則幾個月，所以在許多海域范圍內并不適用。

2.2.3 鈦合金以及純鈦板式換熱器

鈦素來便有“太空金屬”之稱，其具備非常優秀的理化特性，對于各種鹽酸堿其抗腐蝕性較強，在諸多的領域當中均有著非常廣泛的應用。在海水養殖的過程中，鈦不會輕易被海水腐蝕，其使用壽命往往超過20年，但是鈦在導熱方面的表現不佳，較之不銹鋼導熱效果差，且價格較為昂貴，所以其應用率并不高。

3 海水養殖系統運行流程的創新策略

3.1 對于養殖環境進行物理過濾

以魚類養殖為例，由于工廠化養殖方式在開展得過程當中魚量基數較大，使得固體類的廢物大量堆積，所以企業內部應當重視開展物理過濾。物理過濾往往采用的是袋式過濾以及旋轉篩過濾相結合的方式，首先應用旋轉篩對于廢物之中的大型顆粒物質展開過濾，再應用袋式過濾法對于海水之中的細微顆粒物質展開過濾，從而為之后的水循環過程提供一個良好的開端。現階段，固-液廢水分離過濾技術是目前實現農牧業廢水中懸浮顆粒及部分聚集態顆粒的有效技術。機械傳動污水過濾技術是一種常用的固-液分離處理工藝，它要求采用顆粒網狀固體過濾器、顆粒狀介質固體過濾器、多孔顆粒介質固體過濾器等設備。重力固體分離技術是利用一定的重力將固體中的微粒自動分離出來，然后通過沉積作用將固體顆粒與一些廢棄物質直接分離出來，這種方法可以通過加入明礬、氯化鐵等化學絮凝劑，有效地促進水中懸浮物、顆粒物、氯化磷等物質的結塊和吸附團聚，從而快速去除雜質物質和顆粒，其中氯化磷的快速去除率一般可達89%～93%，是處理固-液廢水的理想方法。除此之外，泡沫廢水的分離處理技術具有快速檢測速度和檢測時間短等特點。該技術可以合理地應用于工業廢水和污水中，并能有效地處理廢水中的泡沫顆粒和膠體物質。并能分離并處理水環境中某些具有腐蝕性和溶解性的蛋白質和酸堿物質。目前，該技術已廣泛應用于水環境污染物質的檢測和小顆粒的分離。

3.2 對于養殖環境進行化學過濾

化學過濾即通過在生物濾池之中填入一些過濾性材料，再結合生物膜等一些相關原理，從而實現過濾的相關目的。這一環節的運作原理在于，一旦養殖廢水流經濾料的間隙，濾料的生物膜便會及時將水中的有機物質進行分解，生成無機物，之后進一步將其轉化成為一些無害元素物質。納米膜顆粒分子過濾處理技術是目前較為常用地一種納米級別的顆粒、離子過濾技術，這種技術在進行顆粒以及離子的分離和過濾的過程中，需要用到納米級別的分子薄膜以及相應的分子網和分子篩，這種納米級別的分子篩和分子網內部的顆粒占比為萬分之一左右，因此這種技術能夠有效地應用到納米顆粒以及一些小顆粒的過濾工作中，從而能夠很好的實現水環境中污染物質的檢查好分析。目前這種納米尺寸的離子過濾技術可應用在直徑大小在幾十微米尺寸的細小顆粒以及一些膠體顆粒的檢查過程中，這些顆粒由于具有很小的顆粒度，并且其表面具有很大的表面能，而很難被離子交換系統消除，因此這種分子薄膜和分子篩式的過濾網為這一顆粒的去除提供了一定的可能。除此之外，臭氧物質氧化處理技術也已較廣泛應用于工業池塘精細營養廢水的化學處理和池塘養殖用水過程處理中的池塘水質氧化調節，這種技術具有一定的使用優勢但其使用成本過高，并且在使用過程中可能伴有一定的化學副作用，此外這種技術能夠有效地實現水環境中還原性物質以及一些污染物質的檢測和分析，但是這種檢測手段不能有效地分析水環境中的氧化物質。

3.3 對于養殖環境進行殺菌消毒

紫外線消毒器以及臭氧發生器是現如今在養殖過程之中發揮殺菌消毒作用最為主要的消毒裝置。其中，紫外線消毒的方式其滅菌效果表現好，設備操作簡單，水中不留殘留物，而臭氧消毒方式則具有無持久性殘留特征，不會出現二次污染，反映效率快且用量少等優點，所以在現如今的養殖系統之中也應用非常普遍。在對養殖環境進行殺菌消毒過后，還將需要通過專業手段對其消毒效果進行檢測，我國的水環境生物監測技術的應用時間較早，相關檢測技術以及檢測標準已經開始逐步成熟，在進行水環境的檢測過程中，生物水環境檢測技術能對水中的微生物、有氧物質、細菌等進行生物性的檢測，分析并檢查生物多樣性的基本特點，并且實現生物物質的后效去除。目前這種生物水處理技術已被應用到農田水環境處理、畜牧業水環境處理等多處工作中，并且這種技術已經對我國大型湖泊、河流等建設過程中。此外這種生物處理技術能夠對水體環境中的污染物質、水環境檢測物質，以及一些生態物質等進行生物檢測，從而實現水生物浮床技術進行大量的推廣和使用，這種技術的合理使用能夠最大程度上擴大水體環境的檢查范圍，并實現水體環境中的生物性污染較大的物質的分析、檢測和凈化。

3.4 調控養殖環境內部水質

養殖環境內部水質控制活動主要經由氧氣循環系統以及溫度控制系統開展，工作人員可以依照養殖對象對于水質的要求，適當對于養殖水體的水質參數做出調整。為促使水體在冬季的低溫環境之中始終保持相對穩定的狀態，能夠有助于養殖對象自身的生長繁殖。有關工作人員可以應用鍋爐主動加熱控溫控制系統，通過對于鍋爐加熱，促進熱蒸汽的產生，并經由管道系統和養殖水體之間進行熱交換，從而對于養殖環境的內在整體穩定性進行把控。除此之外，相比于其它的水環境凈化方式，人工濕地水處理技術具有一定的實用性，并且其設備運行和投入的資金總量相對較小，同時在生態環境的凈化以及水環境的凈化過程中不會對自然環境以及水環境中的生物多樣性進行破壞，但是濕地生態水處理系統在進行污水處理以及環境凈化的過程中會遇到大量的問題，檢測人員需要解決生態水環境檢測用地面積大的問題，并且需要重視相關設備的養護和維修，以此確保養殖環境內部水質的優化提升，進而更大限度上優化海水工程化養殖的質量效果。

4 結語

當前階段的海水工廠化養殖方法應用分布范圍極其廣泛，但現如今諸多的養殖企業存在非常嚴重的資源浪費情況，且環保程度不足，所以需要及時應用必要的節能手段促進海水工廠化養殖朝向更加節能的方向發展。在幾大節能手段當中，余熱回收技術在應用過程中具有較為優秀的節能表現，且相對于其他的一些節能技術來講，其應用局限性相對不明顯，且資金投入量相對較少，技術發展相對較為成熟。較之于其他的一些技術而言，其局限性相對不明顯，所以養殖企業應當充分立足于企業內部的實際情況，選定恰當的節能方式。

參考文獻

[1] 李中虎，張廣芹，劉聰，等.山東沿海地區工廠化水產養殖存在的問題及建議[J].中國動物保健，2021，23（9）：100-101.

[2] 李玉偉，宋鋒，盧強，等.膨腹海馬工廠化養殖技術[J].科學養魚，2021（7）：64-65.

[3] 孫明龍.三角帆蚌工廠化養殖系統構建和投喂技術優化[D].上海海洋大學，2020.

[4] 朱林，車軒，劉興國，等.對蝦工廠化養殖研究進展[J].山西農業科學，2019，47（7）：1288-1290，1294.

[5] 黃世明，陳獻稿，石建高，等.水產養殖尾水處理技術現狀及其開發與應用[J].漁業信息與戰略，2016，31（4）：278-285.

[6] 陳獻稿，黃世明，石建高.水產養殖尾水處理技術現狀及其開發利用[J].溫州農業科技，2016（3）：11-16.