淺析海水工廠化養(yǎng)殖的幾種節(jié)能方式

韓濤

摘要：伴隨著當(dāng)前時代不斷在發(fā)展進(jìn)步，現(xiàn)如今在我國國內(nèi)海水工廠化養(yǎng)殖這一方法已然在我國的養(yǎng)殖行業(yè)內(nèi)部獲得了非常廣泛的應(yīng)用，較之以往的工廠化養(yǎng)殖方法有所不同，傳統(tǒng)方法存在著非常明顯的缺點，例如說資源消耗量大、會給環(huán)境帶來不良影響等多方面問題現(xiàn)如今已然越發(fā)顯著的暴露出來，對于我國的水產(chǎn)行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展造成了諸多負(fù)面影響。為此，海水工廠化養(yǎng)殖方法現(xiàn)如今已然逐漸走近了當(dāng)前大眾的視野之中，這一方法具有非凡的節(jié)能環(huán)保整體效果，帶給了水產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展非常良好的促進(jìn)作用。海水工廠化養(yǎng)殖在應(yīng)用的過程之中會應(yīng)用許多種節(jié)能方式，節(jié)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(yǎng)殖應(yīng)用的幾種節(jié)能方式作出了簡要分析，以期能夠為養(yǎng)殖企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行節(jié)能方式選擇提供更為良好的參考意見，進(jìn)而促進(jìn)水產(chǎn)行業(yè)的整體性快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：海水;工廠化養(yǎng)殖;節(jié)能方式

時至目前，循環(huán)海水養(yǎng)殖活動的開展已然成為了養(yǎng)殖行業(yè)當(dāng)中不可或缺的重要部分。循環(huán)海水養(yǎng)殖活動開展過程中要想達(dá)成節(jié)能減排以及合理利用資源的雙目標(biāo)，就必須要立足于工業(yè)化指導(dǎo)要求，努力構(gòu)建以海洋養(yǎng)殖作為核心的大型產(chǎn)業(yè)。在此過程中，堅持節(jié)能創(chuàng)新以及鼓勵創(chuàng)新型技術(shù)的發(fā)展是構(gòu)建循環(huán)水養(yǎng)殖系統(tǒng)非常重要的一大基礎(chǔ)性原則，在養(yǎng)殖工廠之中的基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)用過程中應(yīng)用節(jié)能創(chuàng)新技術(shù)，一方面可以有效降低能耗，另一方面還能夠推動水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的整體性、規(guī)模性發(fā)展與推廣。

1 傳統(tǒng)性海水工廠化養(yǎng)殖開展流程與弊端所在

傳統(tǒng)性的海水工廠化養(yǎng)殖現(xiàn)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(huán)保效益差，對于水產(chǎn)行業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展未能起到非常良好的促進(jìn)作用。傳統(tǒng)性的海水化工廠養(yǎng)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(jìn)行抽取，待經(jīng)過處理之后，便會投入到生產(chǎn)系統(tǒng)之中，經(jīng)過一系列生產(chǎn)流程之后，水便會被排出。傳統(tǒng)型海水工廠化養(yǎng)殖模式應(yīng)用之后，能夠以較少的投資快速獲得收益效率，則以養(yǎng)殖模式在早期被極為廣泛進(jìn)行應(yīng)用，但隨著現(xiàn)如今養(yǎng)殖規(guī)模的逐漸擴(kuò)大，很一養(yǎng)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(huán)境污染嚴(yán)重。據(jù)有關(guān)研究結(jié)果表明，在大部分的企業(yè)應(yīng)用傳統(tǒng)海水化模式進(jìn)行養(yǎng)殖之時，能源消耗可以占據(jù)整個工廠化養(yǎng)殖過程之中成本的40%以上，比如，在進(jìn)行扇貝育苗的過程中，水溫應(yīng)當(dāng)保持在15℃，育苗的周期應(yīng)當(dāng)保持在3個月左右，養(yǎng)殖的空間應(yīng)當(dāng)控制在1000m3左右，如此一來，在這3個月的育苗培育期內(nèi)，至少需要消耗200t煤，才能夠使得水溫達(dá)到要求。在這一過程之中，如此巨大的能源消耗會使得經(jīng)濟(jì)壓力增大，環(huán)境污染嚴(yán)重。為此，加大節(jié)能力度勢在必行。

2 海水工廠化養(yǎng)殖過程中常用的節(jié)能技術(shù)

2.1 循環(huán)水處理技術(shù)

循環(huán)水處理技術(shù)是起源于國外，這項技術(shù)現(xiàn)如今已經(jīng)相對較為成熟，根據(jù)對于養(yǎng)殖廢水進(jìn)行處理與重復(fù)利用效率，還可將其細(xì)分為半封閉性循環(huán)水養(yǎng)殖方式以及全封閉性循環(huán)水養(yǎng)殖方式。循環(huán)水處理這項技術(shù)主要是針對于養(yǎng)殖廢水進(jìn)行生物學(xué)凈化和化學(xué)性消毒處理，其整體回收流程相對較為復(fù)雜，且運(yùn)作的成本整體而言相對較高，并且通常需要從國外進(jìn)口相關(guān)設(shè)備，因此成本投入相對較大。循環(huán)水養(yǎng)殖處理技術(shù)是當(dāng)前時代一種非常常用的高產(chǎn)、高效的養(yǎng)殖方法，但其在生物學(xué)凈化以及化學(xué)性消毒方面有著非常明顯的缺陷，所以容易因此出現(xiàn)損失，現(xiàn)如今這一技術(shù)的應(yīng)用程度不足，普及難度較大，且這一模式較為適用于進(jìn)行海水魚類養(yǎng)殖過程，對于海水育苗過程而言，其發(fā)展不夠成熟。

2.2 余熱回收技術(shù)

在對于水產(chǎn)的養(yǎng)殖溫度作出控制的過程當(dāng)中，主要依賴于地?zé)?、工廠余熱以及鍋爐加熱等幾種常見的供熱方式?，F(xiàn)如今余熱回收技術(shù)應(yīng)用較為普遍，發(fā)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(jié)能效果，所以其對于水產(chǎn)行業(yè)整體來講是一種頗具發(fā)展?jié)摿Φ闹匾?jié)能技術(shù)。近些年來，許多的水產(chǎn)養(yǎng)殖企業(yè)均開始應(yīng)用這一技術(shù)，其節(jié)能效果整體接近40%，但這一技術(shù)在應(yīng)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(yǎng)殖過程之中所排出的大量廢水之中水質(zhì)的成分頗為復(fù)雜，且具有非常明顯的腐蝕性，所以即便是應(yīng)用不銹鋼制品，也僅有大概三年的應(yīng)用壽命，若是長期浸泡在養(yǎng)殖廢水之中，其應(yīng)用壽命整體而言會更低。在應(yīng)用余熱回收技術(shù)進(jìn)行養(yǎng)殖的過程之中，對于換熱器的選材十分重要，在當(dāng)前的養(yǎng)殖企業(yè)之當(dāng)中，所應(yīng)用的一些換熱器材質(zhì)均為鋁鎂合金、不銹鋼等一些鈦合金類材質(zhì)，不同材質(zhì)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(yīng)用的最主要材質(zhì)為不銹鋼，這種換熱器的導(dǎo)熱系數(shù)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(shù)高以及抗氧化能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點，因此在早期的養(yǎng)殖行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)部投入應(yīng)用頗為廣泛，但在當(dāng)今時代，其通常更多的被應(yīng)用于海水之中。這是由于海水當(dāng)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(yōu)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(yè)人員定期進(jìn)行維護(hù)及保養(yǎng)，成本投入較高，所以現(xiàn)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(dǎo)熱性能，通常來講其合金相應(yīng)的熱系數(shù)能夠高達(dá)130W/m·℃，已達(dá)不銹鋼熱系數(shù)的10倍左右，并且其價格、耐腐蝕性表現(xiàn)不劣于不銹鋼材質(zhì)換熱器，所以具備良好的性價比，所以在近些年的養(yǎng)殖行業(yè)當(dāng)中，其應(yīng)用率呈現(xiàn)上升趨勢。但結(jié)合調(diào)研發(fā)現(xiàn)，諸多企業(yè)內(nèi)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(nèi)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(yōu)秀的理化特性，對于各種鹽酸堿其抗腐蝕性較強(qiáng)，在諸多的領(lǐng)域當(dāng)中均有著非常廣泛的應(yīng)用。在海水養(yǎng)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(dǎo)熱方面的表現(xiàn)不佳，較之不銹鋼導(dǎo)熱效果差，且價格較為昂貴，所以其應(yīng)用率并不高。

3 海水養(yǎng)殖系統(tǒng)運(yùn)行流程的創(chuàng)新策略

3.1 對于養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行物理過濾

以魚類養(yǎng)殖為例，由于工廠化養(yǎng)殖方式在開展得過程當(dāng)中魚量基數(shù)較大，使得固體類的廢物大量堆積，所以企業(yè)內(nèi)部應(yīng)當(dāng)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(zhuǎn)篩過濾相結(jié)合的方式，首先應(yīng)用旋轉(zhuǎn)篩對于廢物之中的大型顆粒物質(zhì)展開過濾，再應(yīng)用袋式過濾法對于海水之中的細(xì)微顆粒物質(zhì)展開過濾，從而為之后的水循環(huán)過程提供一個良好的開端?，F(xiàn)階段，固-液廢水分離過濾技術(shù)是目前實現(xiàn)農(nóng)牧業(yè)廢水中懸浮顆粒及部分聚集態(tài)顆粒的有效技術(shù)。機(jī)械傳動污水過濾技術(shù)是一種常用的固-液分離處理工藝，它要求采用顆粒網(wǎng)狀固體過濾器、顆粒狀介質(zhì)固體過濾器、多孔顆粒介質(zhì)固體過濾器等設(shè)備。重力固體分離技術(shù)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(zhì)直接分離出來，這種方法可以通過加入明礬、氯化鐵等化學(xué)絮凝劑，有效地促進(jìn)水中懸浮物、顆粒物、氯化磷等物質(zhì)的結(jié)塊和吸附團(tuán)聚，從而快速去除雜質(zhì)物質(zhì)和顆粒，其中氯化磷的快速去除率一般可達(dá)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(shù)具有快速檢測速度和檢測時間短等特點。該技術(shù)可以合理地應(yīng)用于工業(yè)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(zhì)。并能分離并處理水環(huán)境中某些具有腐蝕性和溶解性的蛋白質(zhì)和酸堿物質(zhì)。目前，該技術(shù)已廣泛應(yīng)用于水環(huán)境污染物質(zhì)的檢測和小顆粒的分離。

3.2 對于養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行化學(xué)過濾

化學(xué)過濾即通過在生物濾池之中填入一些過濾性材料，再結(jié)合生物膜等一些相關(guān)原理，從而實現(xiàn)過濾的相關(guān)目的。這一環(huán)節(jié)的運(yùn)作原理在于，一旦養(yǎng)殖廢水流經(jīng)濾料的間隙，濾料的生物膜便會及時將水中的有機(jī)物質(zhì)進(jìn)行分解，生成無機(jī)物，之后進(jìn)一步將其轉(zhuǎn)化成為一些無害元素物質(zhì)。納米膜顆粒分子過濾處理技術(shù)是目前較為常用地一種納米級別的顆粒、離子過濾技術(shù)，這種技術(shù)在進(jìn)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(yīng)的分子網(wǎng)和分子篩，這種納米級別的分子篩和分子網(wǎng)內(nèi)部的顆粒占比為萬分之一左右，因此這種技術(shù)能夠有效地應(yīng)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(xiàn)水環(huán)境中污染物質(zhì)的檢查好分析。目前這種納米尺寸的離子過濾技術(shù)可應(yīng)用在直徑大小在幾十微米尺寸的細(xì)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(tǒng)消除，因此這種分子薄膜和分子篩式的過濾網(wǎng)為這一顆粒的去除提供了一定的可能。除此之外，臭氧物質(zhì)氧化處理技術(shù)也已較廣泛應(yīng)用于工業(yè)池塘精細(xì)營養(yǎng)廢水的化學(xué)處理和池塘養(yǎng)殖用水過程處理中的池塘水質(zhì)氧化調(diào)節(jié)，這種技術(shù)具有一定的使用優(yōu)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(xué)副作用，此外這種技術(shù)能夠有效地實現(xiàn)水環(huán)境中還原性物質(zhì)以及一些污染物質(zhì)的檢測和分析，但是這種檢測手段不能有效地分析水環(huán)境中的氧化物質(zhì)。

3.3 對于養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行殺菌消毒

紫外線消毒器以及臭氧發(fā)生器是現(xiàn)如今在養(yǎng)殖過程之中發(fā)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(xiàn)好，設(shè)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(xiàn)二次污染，反映效率快且用量少等優(yōu)點，所以在現(xiàn)如今的養(yǎng)殖系統(tǒng)之中也應(yīng)用非常普遍。在對養(yǎng)殖環(huán)境進(jìn)行殺菌消毒過后，還將需要通過專業(yè)手段對其消毒效果進(jìn)行檢測，我國的水環(huán)境生物監(jiān)測技術(shù)的應(yīng)用時間較早，相關(guān)檢測技術(shù)以及檢測標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)開始逐步成熟，在進(jìn)行水環(huán)境的檢測過程中，生物水環(huán)境檢測技術(shù)能對水中的微生物、有氧物質(zhì)、細(xì)菌等進(jìn)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(xiàn)生物物質(zhì)的后效去除。目前這種生物水處理技術(shù)已被應(yīng)用到農(nóng)田水環(huán)境處理、畜牧業(yè)水環(huán)境處理等多處工作中，并且這種技術(shù)已經(jīng)對我國大型湖泊、河流等建設(shè)過程中。此外這種生物處理技術(shù)能夠?qū)λw環(huán)境中的污染物質(zhì)、水環(huán)境檢測物質(zhì)，以及一些生態(tài)物質(zhì)等進(jìn)行生物檢測，從而實現(xiàn)水生物浮床技術(shù)進(jìn)行大量的推廣和使用，這種技術(shù)的合理使用能夠最大程度上擴(kuò)大水體環(huán)境的檢查范圍，并實現(xiàn)水體環(huán)境中的生物性污染較大的物質(zhì)的分析、檢測和凈化。

3.4 調(diào)控養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)部水質(zhì)

養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)部水質(zhì)控制活動主要經(jīng)由氧氣循環(huán)系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)開展，工作人員可以依照養(yǎng)殖對象對于水質(zhì)的要求，適當(dāng)對于養(yǎng)殖水體的水質(zhì)參數(shù)做出調(diào)整。為促使水體在冬季的低溫環(huán)境之中始終保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，能夠有助于養(yǎng)殖對象自身的生長繁殖。有關(guān)工作人員可以應(yīng)用鍋爐主動加熱控溫控制系統(tǒng)，通過對于鍋爐加熱，促進(jìn)熱蒸汽的產(chǎn)生，并經(jīng)由管道系統(tǒng)和養(yǎng)殖水體之間進(jìn)行熱交換，從而對于養(yǎng)殖環(huán)境的內(nèi)在整體穩(wěn)定性進(jìn)行把控。除此之外，相比于其它的水環(huán)境凈化方式，人工濕地水處理技術(shù)具有一定的實用性，并且其設(shè)備運(yùn)行和投入的資金總量相對較小，同時在生態(tài)環(huán)境的凈化以及水環(huán)境的凈化過程中不會對自然環(huán)境以及水環(huán)境中的生物多樣性進(jìn)行破壞，但是濕地生態(tài)水處理系統(tǒng)在進(jìn)行污水處理以及環(huán)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(tài)水環(huán)境檢測用地面積大的問題，并且需要重視相關(guān)設(shè)備的養(yǎng)護(hù)和維修，以此確保養(yǎng)殖環(huán)境內(nèi)部水質(zhì)的優(yōu)化提升，進(jìn)而更大限度上優(yōu)化海水工程化養(yǎng)殖的質(zhì)量效果。

4 結(jié)語

當(dāng)前階段的海水工廠化養(yǎng)殖方法應(yīng)用分布范圍極其廣泛，但現(xiàn)如今諸多的養(yǎng)殖企業(yè)存在非常嚴(yán)重的資源浪費(fèi)情況，且環(huán)保程度不足，所以需要及時應(yīng)用必要的節(jié)能手段促進(jìn)海水工廠化養(yǎng)殖朝向更加節(jié)能的方向發(fā)展。在幾大節(jié)能手段當(dāng)中，余熱回收技術(shù)在應(yīng)用過程中具有較為優(yōu)秀的節(jié)能表現(xiàn)，且相對于其他的一些節(jié)能技術(shù)來講，其應(yīng)用局限性相對不明顯，且資金投入量相對較少，技術(shù)發(fā)展相對較為成熟。較之于其他的一些技術(shù)而言，其局限性相對不明顯，所以養(yǎng)殖企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分立足于企業(yè)內(nèi)部的實際情況，選定恰當(dāng)?shù)墓?jié)能方式。

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