工厂化养殖是集约化养殖理念的主要呈现形式，主要分为陆基和海基两种适度集约化养殖模式，其中陆基工厂化养殖又包括集约化流水养殖和循环水养殖（Recirculating Aquaculture Systems，RAS）。循环水养殖具有养殖设施设备先进、管理高效、养殖环境可控、养殖生产不受地域空间限制、养殖产量高、可保障产品质量安全以及社会效益、经济效益和生态效益良好等特点，被国际上公认为是现代海水养殖产业的主要发展方向。我国陆基工厂化水产养殖始于20世纪60年代的工厂化育苗研究，逐步扩大至以名特优海水鱼类育苗和养殖为主，发展至90年代初，陆基工厂化养殖才开始步入规模化的经营之路，营运水平逐年提升。

循环水养殖模式是水产养殖诸多模式中工业化程度最高的一种生产模式（见图7-7），它与流水型养殖模式相比，可节约用水量90%以上，节约用地面积高达99%，而且通过污水处理还可以实现节能减排、环境友好型生产，已是众望所归。随着世界性的水、土资源日益紧缺和环境污染的加重，西方发达国家早已普及循环水养殖。我国的循环水养殖虽然起步较晚，但就鲆鲽类养殖而言，由于工厂化养殖在全国起步较早、基础较好，所以被认为是最有可能首先获得推广应用的养殖产业。海水循环系统的核心是水处理装备模块和链接技术，该技术的成熟度决定了整个系统的先进性、稳定性和经济性。我国海水循环系统在循环水处理的主要环节上，装备的种类基本齐全，技术总体上也已达到较高水平。传统的循环水处理工艺，即：鱼池（双排水）-筛滤-泡沫分离-一级或多级生物净化-杀菌-纯氧增氧-鱼池。各单位的装备在配套、组装中各有不同。具体而言，就是在筛滤单元上是采用转鼓式微滤机还是弧形筛；在杀菌单元上是采用臭氧还是紫外线（也有将该项工艺前移至泡沫分离环节）；生物净化则更多地采用2～3级浸没式生物滤池，也有采用较为先进的流化沙床工艺；纯氧增氧既有采用传统溶氧池，也有采用简易纯氧微孔释放结合水泵叶轮混合，还有运用高效低压增氧方式等。

图7-7 循环水养殖系统

陆基工厂循环水精准养殖是指采用物联网技术、大数据技术、智能装备技术来实现路基工厂化循环水养殖水质调控、水质净化、投饲智能化、自动化、精准化，提高水资源循环利用效率、节能降耗、降低劳动强度和养殖风险。陆基工厂循环水精准养殖采用物联网监控装备，通过收集和分析有关养殖水质和环境参数数据，如溶解氧（DO）、pH、温度（T）、总氨氮量、水位、流速、光照周期等，按照养殖水质的控制要求，运用生态工程学原理进行系统配置，运用信息化、智能化控制系统，对水质和养殖环境进行有效的实时监控，控制系统循环率，从而实现经济的节水与高效的养殖效果。根据进水量、水位等的变化通过PLC来调节微滤机转鼓转速、反冲洗频率，结合微滤机进水和出水水质的变化参数，优化微滤机控制模型、降低微滤机能耗及提高水质净化效率。

陆基工厂循环水精准养殖根据对养殖动物生理习性、摄食规律及营养需求分析，提供与其自然生存环境类似的摄食和投喂条件，研发出符合其营养需求的生态环保饲料，参考养殖动物摄食节律（如对光照、摄食时间等）加以投喂，保证养殖动物主动充分摄食，以减少饲料浪费。为了探索养殖动物最适宜投喂模式，相关人员以养殖动物最适宜生长和降低NH₄-N、NO₂-N排放量为目的，以鱼类群体性摄食行为为对象，分析鱼类在摄食不同阶段行为特点，结合机器视觉等技术、养殖对象生长模型和能量转化模型来进行基础研究，结合养殖投喂经验模型，研究适宜投喂量，筛选不同投喂次数，投喂时间间隔等，并对其进行系统综合和优化组合。陆基工厂循环水养殖精准调控系统如图7-8所示。

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图7-8 陆基工厂循环水养殖精准调控系统

注：ORP表示氧化还原电位，图中虚线即表示水质在线监测系统。

陆基工厂循环水精准养殖具有下述特征：

1）养殖废水循环利用率大幅提高。由于采用循环水处理工艺和技术，提高了养殖废水处理效率，养殖废水循环量高达95%以上，实现了资源循环利用。

2）环境调控水平高。采用物联网监控技术，实现了养殖水体溶解氧、温度等自动调控，提高了资源利用效率。

3）养殖密度高、风险低。由于实现精准饲喂、自动环境调控，大幅降低残饵排放，提高了养殖对象环境适应性，养殖效益好。