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。

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