MABR技术的水产养殖系统的构建
随着全球水产养殖业持续扩张,传统集约化养殖模式因能源效率低下、水体补换水量大、养殖废水中有机物与氨氮排放严重等问题,正逐步被更绿色、更环保的循环化养殖体系所替代。本报告分析了循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture Systems)的技术优势与工程瓶颈,重点探讨了膜曝气生物膜反应器(Membrane Aeration Bio Reactor)技术结合循环水养殖系统在降低能耗、净水性能、优化微生物群落结构及提升系统稳定性方面的应用潜力,为RAS的工程升级提供理论依据和技术路径
1.现有RAS技术与发展现状
1 Permaquaculture共养模式
在传统RAS或其衍生体系中,如法国LISAqua公司提出的“Permaquaculture”共养模式,通过虾、微生物、海洋无脊椎动物共养模拟自然生态,废水在系统内部被微生物与无脊椎动物吸收转化,从而达到节水、减饲、零污染、无抗生素的目标。但该模式运行基于陆基封闭式循环系统,对水循环、过滤、曝气、温控、照明等设施依赖强,导致单位产品电力和热能消耗显著高于开放系统 (Bergman et al.,2020)。
2.Bluehouse系统
美国Atlantic Sapphire公司所采用的“Bluehouse”系统则利用机械过滤、生物滤(硝化)、固液分离、臭氧/紫外/活性炭等多级水处理单元对鱼池废水进行高强度净化与循环利用,该方法虽然成熟可靠,但同样具有高能耗、高复杂度、多个子系统耦合且任一关键单元故障便可能迅速影响鱼群健康的问题 (Misund et al.,2024;Roy et al.,2025)。
3 鱼菜共生系统
BGI公司以AmpliAqua技术设计了鱼菜共生(aquaponics)系统,通过鱼类代谢与残饵释放的氨氮、硝酸盐为植物/微藻提供养分,实现水质净化外并产出蔬菜或藻类,但其仍难规避电力、泵、曝气、照明等运行成本,且系统中鱼、植物、微藻各单元的最优水质参数区间差异较大,管理复杂度高,且高密度、封闭回流环境易放大病原传播风险 (Rajalakshmi et al.,2022;Brown et al.,2025)。
循环水养殖系统(RAS)通过水体的循环再利用与生物处理技术,实现高密度养殖的同时显著降低新水补充量与废水排放,节水率可达约90%(Ahmed & Turchini, 2021)。总的来说,其主要优势在于三点,即节水环保、高密度高产、环境可控,是一种环境友好的新型养殖方式。但是,RAS系统在实际的工程应用中,还面临着病原菌风险、水处理子系统复杂、微生态系统稳定性差等挑战(Gupta et al., 2024)。而从现有的大型RAS公司的技术来看,都不只是单构建RAS进行养殖,而是融入了独特的创新,形成符合其公司目标的养殖模式。因此,随着RAS养殖规模的上升,企业想要做到差异化竞争,就必须要在传统的RAS养殖模式上做到创新以应对所面临挑战,增强RAS系统的优势。
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广州市世来至福科技有限公司是一家专注于国际领先水平的膜法水处理技术研发与应用的环保公司,集产品研发、生产及销售于一体的高新技术企业。
1996年创立至今,20余年的创业历程中共获得94项专利,1项获得全球PCT专利,发明专利11项,实用新型42项,外观40项,并在2007年全国发明展览会荣获金奖。其中水处理膜技术现拥有专利30项,发明专利10项,实用新型专利20余项。
目前公司有污泥压滤低温真空干化系统、MABR、IOSBR及柔性陶瓷膜直滤系统及PTFE亲水MBR膜等多个拳头产品。可应用到以下多个行业:在切割、脱脂、除油、电镀、印染、晶圆、油田回注水、矿井水等工业废水领域取得丰硕成果。
以高性价比的产品为基础,专注于工业废水、生活污水处理及回用的应用,为解决世界日益严重的水污染、水资源不足等问题作贡献

