工厂化养鱼的基本工艺流程及设施
出处：按学科分类—农业科学 农业出版社《水产养殖手册》第539页（5512字）
工厂化养鱼中的典型，是循环过滤系统。其基本工艺特点是从鱼池中排出的污水，通过沉淀、生物过滤而净化，再作为水源进入鱼池，从而构成一个封闭式的养鱼系统，其主要的工艺流程：
循环过滤养鱼系统，一般可分鱼池系统和净化系统两个主要部分以及其他辅助设施。
图31—1 上海市水产研究所循环过滤养鱼系统平面图及流程
1．面积2×8m2的鱼池 2．面积2×6m2的鱼池 3．面积6×6m2的鱼池 4．沉淀池 5．曝气池 6．生物滤池
一、鱼池系统
包括鱼池、进出水管道和拦鱼设备等。
1．鱼池
(1)面积：温水循环池的面积，一般不超过50m2，过大管理不方便且不易达到高产。
(2)深度：一般以1m左右为宜。由于进水要受到池水的反垫作用，鱼池过深时，底层水体就不易得到交换。即使提高进水的落差，由于受水的反垫作用，得到交换的水层也往往只能达到1m深左右，因此多数国家鱼池的设计高度一般为1．0—1．5m。要使水体能够得到较好的交换，水深应保持在0．6—1。0m。育苗池内，由于鱼苗游动力较差，则要求更浅些。日本培育白仔鳗和养育商品鳗的温水循环过滤池，水深为40—60cm。
(3)形状：鱼池的形状有长方形、正方形和圆形等几种。国内外大多用长方形。此类池容易布局，对地面的利用率亦较高，但即使在流水交换量较大的情况下，池子仍存在缓流区。
(4)材料、结构：由于鱼池要承受经常性的水力冲刷，和左右鱼池水位不一而产生的池壁静压，因此一般应以钢筋混凝土浇制，也可使用砖体、水泥涂砌。
(5)鱼池坡度：鱼池底部的斜坡坡度，一般长度在10m以内的池子，以1%为宜。此值随长度的增加而减小。
2．进出水系统
(1)进水管道：使用管道或渠道。管道的优点是：占地或占空间较少，具有一定的压力，使用方便，关闭紧密但成本较高，如果发生堵塞，疏通比较困难，一般只适用于流量较小的小规模养鱼系统。使用明渠时，可以容纳较大的流量，在流动过程中还可以继续进行气体交换。维修较方便，成本亦较低，适用于一般较大规模的养殖系统。通常两者结合使用，在滤池出口到鱼池附近这一段使用管道，到达鱼池上方时改用明渠。
引水口：从水渠出水口流出的水流，应通过伸突出的斜沿流向鱼池。
(2)出水(排水)：鱼池的出水一般有上出水口和下出水口，前者为堰口，后者为管道和阀门，有的不设上出水而以溢水管代替。
鱼池的下出水，一般根据流量配备管道，在循环量一定的情况下，应能保持鱼池内一定的水位。在特殊情况下，个别鱼池如果需要大流量的循环时，多余的水可通过上出水或溢水口排出。设有上出水的鱼池，有较大的通水潜力。
3．拦鱼设备 主要指滤网，一般使用金属网片或者栅箔设备。
(1)构造与材料：拦鱼设备有片状、筒状和钟罩状几种。片状滤网面积较大，用在出水前方，可防止从上下出水口逃鱼，网身从上到下，根据鱼池宽度设置1—4片，为便于在运行中可以抽换，可在同一滤口安插两片，这种滤网使用方便，容易进行清刷；筒状滤网用于鱼池中心部位的出水口，上端露出水面；钟罩状滤网使用于水底，覆盖在出水口上。
网片采用铜丝布、铅丝网或不锈钢网，将网片绷夹固定在木框或金属框上。
栅箔由直条金属细棒，按一定间距固定在框架上，背面以横条加固，这种栅箔，从上到下的空隙，不易被堵塞，也便于洗刷。
(2)滤网面积：滤网面积的大小直接关系到过滤量和过滤的速度，面积较小时，滤速较快，网片上受到的冲力和压力较大，单位面积上通过的有机物也较多，因此容易发生堵塞和损坏。在循环交换重大的系统和鱼池内，必须保证使滤水速度不影响到进、出水流量的平衡，否则就会造成池水漫溢。上海水产研究所的经验，认为滤网的过滤面积应不小于鱼池横断面积的1／3—1／2。
4．辅助设施
(1)房屋：在较大规模的养鱼系统内，冬季池水的保温，主要依靠加热，房屋、门窗的设计必须从保温性能出发，并应选择适宜的朝向。房屋中的光线强度，应符合所养鱼类的习性。过暗，对一些鱼类苗种的发育不利；过于明亮，会提高鱼类的敏感性和兴奋度，也不利于鱼类的生长。
(2)加温设备：加温是温水循环养鱼的重要措施，包括水体加温和空气加温。
①水体加温：整个鱼池及循环系统中的水体都必须加温，常用的方法为电热、锅炉和太阳能加温。
②空气加温：在冬季，为了保温和防止空气污浊与出现雾气，必须采用空气加热器，进行空气调节。空调有闭式、半闭式和全开式三种形式。
(3)送气设备：在曝气池、贮水槽及鱼池中均须进行送气，在生物滤池内应装有空气反冲管道，在使用塑料蜂窝的生物滤池中，也应设有送气管道。气源可用鼓风机或空气压缩机输送。
(4)电气、自动控制系统：使用电气和自动控制系统，对电压和电流的变化、机械(水泵、空压机、空调器、吸风机等)的运转情况、鱼池水温及水位、含氧的巡测等通过仪表指示发出信号与警报等方式进行集中的控制和管理。对于重要的水质因子(水温、pH值等)进行连续的自动记录。
二、净化系统
从饲养池排出的污水，经过曝气(气体交换)和沉淀，再通过滤池进行过滤净化，净化后的水再回到鱼池，从而构成一个封闭的循环净化水系。在一般的净水系统中，具有曝气池、沉淀池和生物滤池等设施。
1．曝气池 鱼池中排出的污水，在尚未进入沉淀池和过滤池以前，要先通过曝气，进行气体交换。曝气池一般设置在排水口下方。也有经过滤后再曝气的，即不设曝气池而在贮水池进行曝气。曝气池的构造决定于曝气的方法。一般有压缩空气曝气法(气泡曝气法)和机械曝气法(表面曝气法)两种。
图31—2 机械曝气法示意
1．进水 2．曝气器 3．电动机 4．活门 5．出水
2．沉淀池 沉淀池要求能使有机碎屑或颗粒尽可能都在此处沉淀，并要使已沉淀的物质不致由于水流冲击而再次浮起。常用的沉淀池一般分平流式、竖直式及辐射式数种，由于养鱼系统中，需要经常不断的供水，因此沉淀池必须是连续流动式的，近年国外用于养鳗的系统中，其沉淀是使用桶，桶底有不断贴底旋转的括刀，把沉淀物从底部排出。
3．过滤池(或过滤器) 养鱼用水的过滤目的是净化，除了进一步去除悬浮在水中的固体物外，更重要的是要去除溶解在水中的有机氮化物，如氨、亚硝酸等，目前国内外大多采用生物净化法，即在一个池中铺置一些碎石、细砂、尼龙或塑料颗粒、甚至是排满碎片的网衣，使微生物在其上附着和滋生，这种池即叫生物滤池；如果使用一串同心圆盘，半悬在水中不断的旋转梳动，微生物即滋长附着在圆盘上，通过圆盘的不断转动，微生物则在空气中获得氧气，在水中氧化有机氮化物，从而使水得到净化；近年西欧使用的生物包(过滤器)也是一种微生物附着器，装在铁框架内，直接放置在养鱼池中，利用生物包中的微生物来分解鱼排出的氨。此外还有用化学方法，如使用活性炭、离子交换树脂、沸石等，直接吸附水中的氨和有机物。
传统的生物过滤法，设有过滤池，在滤池中架置滤料，滤料架和滤料组成滤床，这种滤池一般有浸没式和半浸没式两种。
浸没式生物滤池：又称为接触氧化生物滤池，其特点是整个滤床浸没在水中，生物膜所需要的氧量，由水中带入。根据水的过滤方向，又有正滤和反滤两种：前者污水从上向下过滤，底部出水；后者则从下向上地通过滤料，净水从滤池上方溢出。这两种过滤方式，效果没有多大区别，正滤时，沉淀全部积集在表面，容易发生堵塞，但也易于去除。反滤时，虽然不易堵塞，但是存在难以去除沉淀的缺点。
①滤床：滤床是滤池的主要部分，有的整个滤池从上到下都布满了滤料，整个池子就是一个滤床；有的滤料是堆置于架空的池底滤板上而构成一个滤床(图31—3)。
图31—3 并联式生物滤池
②滤料种类：滤料有砂、碎石和塑料颗粒、塑料蜂窝等塑料制品。
砂：用砂作为滤料时，要求砂粒粗糙，具有棱角，砂的大小以2—5mm为宜，砂的规格要求一致，铺砂厚度15—120cm。一般来说用砂作滤料的生物滤池其过滤速度较慢，为了要获得一定的流量，只得增加砂滤池的面积。因此养鱼用的生物滤池，一般均不用砂作滤料，砂滤池往往只在试验规模的系统内使用。
碎石：用碎石当滤料，尤其是在温流水循环过滤养鳗池内，日本使用得最多。石块质量要求坚硬、耐压、耐腐蚀。一般以花岗岩为最好，其次是玄武岗岩，石灰石最差。石块大小与附着面积和空隙大小有关，其可附着面积的百分率与滤料粒径成反比，而孔隙的百分率与滤料径的立方成正比，所以不宜过大或过小，而以3—5cm为最适宜，并且要求大小基本一致，表面要求不规则形，多棱角。
塑料蜂窝：这是一种新型的滤料，为酚醛树脂固化的纸质品，或者是以玻璃纤维为骨架的塑料制品，均具有蜂窝状的直管空隙。塑料蜂窝的价格要比石块的高3—5倍。
③滤床高度：滤床高度是决定生物滤池性能的一个重要因素，一般滤床在进水的一面生物膜较多，氧化能力也较强，用碎石或塑料滤料时，高度以2m左右为宜。如使用塑料蜂窝时，高度可以增加，可以用双层或者多层以提高滤效。国外的双层滤床，高度达到7m左右。
④滤池面积：滤池面积要根据循环流量、水质污染程度及滤床的滤料等因素来考虑。滤池面积较大对提高滤效有利，但占地较多，尤其是室内温水循环系统更不经济；面积过小时往往达不到过滤效果，易于发生超负荷而引起水质恶化．国外试验用的砂滤池，其面积一般要求和养鱼池的面积相当，即1∶1。日本养鳗系统中，用3—5cm碎石为滤料，滤池面积为养鱼池面积的1／4。
⑤过滤速度：有机物被生物膜氧化分解需要一定的时间，两者接触时间的长短，直接影响到过滤的效果，污水在滤床内停留的时间越长，净化就越充分，但时间过长时又会降低过滤量，影响循环水量。几种生物滤池中，浸没式的滤池，污水和生物膜的接触时间较长。
上海市水产研究所的滤池，滤速为16cm／min，日本的养鳗系统中，以碎石作滤料的生物滤池，其滤速的要求定为不大于50cm／min。
⑥滤池组合：为了调节过滤速度和流量以及能交替冲洗，滤池还可以建成并联和串联两种组合的形式(图31—3并联式示意)，两个滤床的总面积同样大小时，并联式组合的优点就是总滤量大，并且可以单独地使用其中的一个。串联式滤池滤量较并联式为小，但可以进行两次过滤，效果较一次过滤为好。两种组合滤池中的贮水池，可以兼作曝气用，也可以在此进行加温。
⑦进出水：浸没式滤池的进水，一般用水泵引入，出水则通过滤池的溢口进入贮水槽。滤池的标高要求尽可能地高些，使出水口和鱼池进水槽保持较大的高差，如果滤池放得较低，则滤出水需靠水泵送到鱼池的进水槽。
滤池内污水进入滤床时，必须要有散(布)水结构。
(编者：汪锡钧 审者：沈宗武)