养殖区应包含有蓄水池、养殖车间、水循环处理区和生物净化区，各功能区比例为2:6:1:1。其中，养殖车间为封闭式保温结构，养殖池为长环形跑道式结构，按分级养殖设置，以二、三阶段养殖为主，三个阶段的养殖面积以1:4:10为宜；池深1.0~1.2m，池底平坦，略向排水方向倾斜，保证池水能自流排干；进、出水独立设置，进、出水口分别设于池塘两边。养殖池具备控温系统、推水增氧系统，选配自动加药、自动投饵机与水质在线监控系统等辅助设备。
虾苗放养：分级养殖。一级池为标粗池，虾苗标粗20~25天规格达到3~4cm；进入二级池养殖，二级池养殖25~30天规格达到6~8cm；进入池养殖至上市。放养密度为一级池4000~6000尾/m³，二级池1000~1500尾/m³，池400~800尾/m³。
水质管理：虾苗入池前每日按0.5L/m³水体泼洒益生菌-虾片-有机碳源混合液，连续泼洒3~5天，至水体透明度为50~60cm。逐渐加高水位至最终养殖水位。前中期不换水，仅补充蒸发水分。中后期，采用外置沉淀桶、生物滤池过滤等方式控制水体中絮团量在8~10mL/L。通过定期小量多次使用小苏打和石灰水，维持pH在7.6~8.6。射流器要24小时运行，保持溶解氧在全天处于5ppm以上。虾池底部无沉积。
早在2009年，中国水产科学研究院南海水产研究所（以下简称“南海所”）渔业工程研究室主任张家松研究员就开始研究对虾工厂化养殖模式，起初从闲置育苗场开始试验。后来，团队利用PVC夹网布材料设计制作移动式支架养殖池，大幅降低了养殖成本。据介绍，支架水池不仅投资较少，而且更容易实现标准化生产，清洗消毒也较水泥池方便，养殖效果不错。在珠三角地区养殖用地相对紧张的背景下，该模式具有明显优势。张家松研究员介绍道，这种材质的养殖池在户外可以用十年，还不用考虑土地使用的局限性。拆建方便，建造成本远低于水泥池。于是，这种新型养殖设备逐渐在全国铺开。
2019年，在广东阳江阳东区对虾省级现代农业产业园项目的支持下，张家松团队作为技术支撑单位在广东南湾水产有限公司开展对虾工厂化养殖项目建设。目前，基地已建成对虾工厂化养殖车间10000平方米，养殖水体5200立方米，具备年产对虾140吨的能力。
如今，系统已经完成多次优化升级。“首先，要做好前期的工程规划和建造。”张家松表示，整套系统最大的成本投入在于工程建造，这也是决定系统性能的关键点之一。从部门分工来看，工程建造和工艺设计是独立与合作的，实际上，要让系统发挥出最大的效用，两者密不可分，要做到“你中有我”。简单而言，必须在充分理解水处理工艺设计的基础上配套工程建造。该系统采用分级轮养方式，即第一级标苗、第二级中间养成、第成虾养殖，建议面积占比为1:4:10，此外还要预留沉淀桶等位置，从整体上保持各个环节水流畅通，避免形成死角而产生粪便积聚和发酵，加重污染。
标苗结束后，自动流入下一级池，空出的养殖池用高压水枪进行清洗和消毒，紧接着放下一批苗进行标苗，以此类推。“相当于每一个月都清洗一次，保证了系统的环境”。这样别具匠心的设计，加速了各个养殖池的运转，一年可生产6~8造，一般情况下有6造，夏天的总成本约13元/斤，冬天为16元，利润可观，系统的性价比高。
张家松指出，目前该系统的适用性广，大多数虾类和罗非鱼、鲶鱼、生鱼等部分鱼类能用，两广、西北地区也能用，他强调，在实际操作中，需要根据品种、地方水土特点“量身定做”。比如，两广地区红土地容易发酸，西北盐碱地分为碳酸型、氯化型、硫酸型等，这些都会影响到整个系统的设计。
“以微生物为基础，立体工程化设施为支撑，生态化水处理为依托，智能化精确控制为保障，构建工厂化养殖体系，具备高密度养殖、在线实时监控等特点。”张家松介绍，经过多年的养殖试验，现已取得多项技术成果，包括：生物絮团技术处理养殖用水、三阶段立体对虾养殖技术、循环水处理系统、植物净化外排水技术等。池塘采用分级落差设计，可实现自动化转池、收虾。
据悉，工厂化循环水养殖中的技术关键是养殖用水的净化处理与循环利用。目前，生物絮团技术已经在南美白对虾、罗非鱼等品种的养殖中广泛应用，张家松团队所研发的技术，将生物絮团和生物膜两种水处理技术有机结合，实现了养殖用水的原位处理，不占用额外的空间，用更短的时间完成水处理。张家松还特别提到沉淀桶的作用，他说，在换水条件不足的地方应该增设沉淀桶，絮团的沉降性能好，能够快速去除颗粒物质。
张家松告诉记者，生物絮团技术是从污水处理的活性污泥技术上延伸而来，而活性污泥技术已经有100多年的运用历史，也是当前城市污水处理的主流技术，技术成熟度高。多年来，张家松团队一直在研究和推广对虾封闭式循环水养殖技术，经常免费给养殖户上课。如何科学合理运用生物絮团技术？张家松认为，操作不算复杂，关键是要规范管理和执行到位。
众所周知，养殖动物中虾类的应激反应较大，通过微生物维持水环境的稳定，降低环境因子对虾类的应激，为提高养殖成活率提供了重要保障。“养殖水体中本身就含有多种细菌，各种细菌对营养的需求是多样化的，抓住这点就可以实现人为筛选有益菌。”张家松补充道，在不同的养殖阶段，细菌种群结构处于不断变化之中。系统启用前可投放补充芽孢杆菌等异养菌，而养殖中后期则会出现更多硝化细菌等自养菌。在实际操作中，通过提供有利条件培养一类有特定功能性的菌，比如，异养细菌喜欢有机碳，通过投放有机碳、增加溶氧等营养操控手段，使异养细菌成为优势菌。
2020年3月21日，“南湾模式”正式运行，投放了第一批虾苗，三个多月后起捕上市。张家松评价道，“在可控的养殖条件下，虾生长稳定、品质有提升，一些常见的传染病得到有效控制。”在病害防控方面，张家松主张沿用生态手段控制的方式。他进一步解释，如对虾的主要病害——弧菌，多为条件致病菌；当养殖系统中的细菌组成处于健康的平衡状态，虾一般不发病。他坦言，“弧菌的存在不可避免，但如果能构建一个健康的养殖水体细菌种群，健康的菌种占优势地位，将会抑制弧菌等有害菌的生长和繁殖，以此达到病害防控的作用。”
在推广工厂化养殖的过程中，张家松很“固执”。他向记者讲述了他的看法，首先，从水产养殖产业的角度而言，食品安全倒逼行业转型升级，要求健康养殖，而且是标准化、可溯源的健康养殖，这是发展工厂化养殖的必要性；其次，工厂化养殖已经渗透畜牧业、种植业等农业领域，如家禽已经完成从散养到工厂化养殖的变革，蔬菜大棚的技术保证了百姓全年不间断吃菜的需求；最后，为了配合电商销售模式下的新需求，水产养殖需要保证产品有稳定、足量的市场供应。“对虾封闭式工厂化循环水养殖技术不仅安全可控，还极大提高了生产能力，解决了季节性出虾的问题。”
近年来，广东中山、阳江，广西，福建，浙江等地有了对虾封闭式工厂化循环水养殖的足迹，主要用于大多数对虾和罗氏沼虾等品种，养殖规模和产量增幅明显。张家松建议，有条件的不妨建造全程封闭式工厂化养殖基地，条件不允许的，可用在标苗阶段。他解释道，在系统中标苗，可起到检验苗种质量的作用，淘汰劣质苗，最大程度降低因苗种质量导致的损失，保障养殖效益。
下一步，团队将研究引入智能化投料和收虾装备，进一步降低饲料采购成本和人工劳动，优化系统性能。