工厂化水产养殖循环水处理技术现状与挑战OA

在全球水产养殖向集约化与生态化转型背景下,工厂化循环水养殖系统(RAS)成为推进产业绿色升级的关键技术,但其规模化应用面临污染物深度脱除受限与运行能耗高的挑战。本文从系统工程视角出发,综述了RAS核心水处理单元的耦合机制与调控策略。在生物脱氮方面,针对传统工艺高能耗及抗冲击负荷弱的问题,探讨了低碳脱氮路径,明确了生物膜单元功能菌群定向富集与稳态维持的调控方向;在致病风险阻控方面,针对化学消杀与抗生素易破坏系统生态并诱发耐药性的问题,探讨了环境友好型消杀药剂与靶向抑菌技术的应用潜力;在多相分离方面,剖析了微气泡气浮与臭氧/紫外协同工艺对微细颗粒及难降解有机物的去除机制,但存在高能耗与抗性基因富集的风险。本文展望了RAS在系统集成与数字化运维方面的发展趋势,提出在“水-能源-食物”纽带框架下,通过计算流体力学优化流场以降低水力能耗、人工智能实现水质预测与前馈调控、利用可再生能源以削减碳足迹,推动养殖模式向基于数字孪生的“数据驱动与机理模型”深度融合方向变革。本文旨在为实现水产养殖的绿色低碳转型与循环水全流程稳态运行提供技术支撑。