黔东南山区水产集约化养殖尾水处理技术及应用

黔东南山区水产集约化养殖尾水处理技术及应用

杨玉梅   王益海

（黔东南州水产站    贵州凯里　  556000）

摘要：黔东南苗族侗族自治州在2018年全面取缔网箱以后，水产养殖进入了绿色发展的轨道,流水养殖、池塘工程化循环水养殖、高位池养殖、工厂化养殖等集约化养殖快速兴起，发展迅速,在集约化养殖中，养殖尾水的处理是关键的一个环节。本文通过总结国内外设施渔业的养殖尾水处理技术，黔东南山区渔业发展中养殖方式及养殖尾水的特点，提出养殖尾水处理的相关建议，以促进黔东南集约化养殖的高质量发展。

关键词：黔东南；山区；水产集约化；尾水处理

自2018年以来，生态渔业列为全省12大农业特色优势产业之一，围绕现代山地特色渔业，实现高质量发展，是黔东南苗族侗族自治州（以下简称“黔东南州”）渔业发展的方向。近年来，在陆地上，集约化养殖在蓬勃发展。集约化养殖，是高密度的养殖，需要辅助增氧设施、投饵设施等。由于养殖尾水排放对自然生态环境要造成一定程度的负面影响，需要对养殖尾水进行处理，处理后达标才能排放，因此，需要借助尾水处理设施。循环水养殖模式就是通过物理、生物、化学等手段和设备，将养殖水体中的有害固体物、悬浮物、可溶性物质和气体从水体中排出或转化为无害物质，并补充溶解氧，使水质满足鱼类正常生长需要，实现高密度养殖条件下水体的循环利用的养殖模式。

全封闭工厂化循环水养殖尾水处理为全设备型处理模式，黔东南州在引进、学习、借鉴不同的养殖模式中，探索不同养殖模式的优劣，探究适宜于黔东南山地地理气候特征、水资源特征的养殖模式，探究不同养殖模式的尾水处理技术，取得了长足的进步，目前集约化养殖主要为半封闭循环水模式，本文结合国内外水产集约化养殖条件下的尾水处理技术和模式，对黔东南当前水产集约化养殖的尾水处理提出建议。

1水产养殖尾水的特点

工业污水中主要污染物为化学性污染物、放射性污染物，与之相比，水产养殖尾水中的最主要污染物为鱼类排泄物、残饵，此外还有氨氮、亚硝酸盐及污损生物等。养殖尾水中的氨氮、亚硝酸盐主要是由投喂的残饵、水生动物的排泄物分解后产生的。因此，残饵和粪便应在尾水处理第一步最大限度去除，若去除不彻底，一方面，残饵和粪便分解后会消耗水中溶氧进而转变成其他污染物，另一方面，残饵和粪便的存在，会为之后的处理步骤增加压力。

2国内外养殖尾水处理方法

2.1物理方法

物理方法主要是利用减速、静水沉淀或各种孔径大小不同的滤材，阻隔、吸附，以及采用微滤机等机械分离污染物的方法，处理尾水中不溶解的大小颗粒物、絮状物等，使得水质先保持洁净。

2.1.1沉淀法

沉淀法主要针对养殖尾水中较大颗粒的污染物，如养殖尾水通过“U型”“S形”沉淀池，将水速降低，从而使大颗粒污染物沉淀，又如将尾水收集在修建蓄水池中，水体静止后大型颗粒物自然沉淀，进而为后面的精细过滤减轻压力。

2.1.2机械过滤

机械过滤是指将养殖尾水通过具有过滤功能的机械，实现不溶于水的中小型颗粒物与尾水的固液分离。如凌忠兴等学者开发了一种全自动反冲洗过滤机，养殖尾水通过反冲洗管路先通过该过滤机的滤芯的，接着利用大气压力与滤液压力差去推动滤液向相反方向穿透过滤材料，即实现过滤效果，又冲洗了过滤材料（凌忠兴，2017）。但全自动反冲洗过滤机对于直径更为细小的悬浊物的处理效果则不理想。

2.1.3泡沫分离技术

针对直径更为细小的悬浊物，泡沫分离技术更为适用。泡沫分离技术就是利用机器不断产生气泡；利用气泡的表面张力去吸附水中的蛋白质、生物絮体、纤维素等溶解态物与微小有机杂质（黄世明，2016）。如Hack S K采用并联气流驱动式泡沫分离器对尼罗罗非鱼的养殖尾水进行处理，将尾水中的蛋白质浓度从16.6g/天增加到21.9g/天，总悬浮物的去除量也实现了显著下降。

2.2化学方法

本文主要介绍的化学方法是用臭氧处理尾水。由于仅仅采用沉淀、过滤等物理处理手段，水中藻类孢子、细菌等无法有效去除，所以在很多水产养殖企业选择在尾水中加入化学药剂作为水质改良剂，如鲁春雨等，采用臭氧处理凡纳滨对虾虾苗养殖用水，使水体COD值稳定在7.0162mg/L～10.3620mg/L的范围。（鲁春雨，2011）。

2.3生物方法

物理和化学处理方法虽然处理效率高，但成本高，耗能大，而生物处理法投入成本低，更加环保、安全，而且具有经济和环境双重效益。近年来，生物处理法得到普遍关注。

2.3.1微生物菌剂技术

微生物菌剂技术就是将硝化细菌、光合细菌、双歧杆菌、芽抱杆菌等益生菌，直接投放到水体中也可以掺在饲料中投喂，利用益生菌的代谢功能，降低水体中氨氮、磷等污染物，还可以提高水生动物免疫力，不会对水体造成二次污染。

2.3.2生态工程技术

生态工程技术是指应用生态系统中物质循环原理，将生物群落与系统工程的优化方法相结合，达到资源多层次和循环利用的目的，如利用人工湿地种植的植物吸收尾水中氨氮和亚硝酸盐。

常用的生态工程技术主要有人工湿地、生态浮岛、生态坡等，其中人工湿地实际上利用了生态系统中的物理、化学和生物作用互相协同，来实现对污水的净化。

2.3.3生物工程技术

生物工程技术是指通过合适的生物反应器如生物膜、生物浮窗等，对“工程菌”或“工程植物”进行大规模的培养，以发挥它们独特生理功能的一门新兴技术。

3水产集约化养殖尾水处理模式

3.1“三池两坝”尾水处理模式

“三池两坝”尾水处理模式是由浙江省淡水水产研究所刘梅等提出，已应用于浙江省4万hm2以上养殖池塘的尾水处理（刘梅，2021）。“三池两坝”由沉淀池+过滤坝+曝气池+过滤坝+生态池组成。尾水先进入沉淀池将大颗粒物进行沉淀，然后流过第一道过滤坝进一步过滤细小颗粒物，再进入曝气池中爆气处理，去除氨氮等污染物，最后再流经第二道过滤坝精细过滤后，进入生态池，利用生态池中水生动植物，降低氮、磷、亚硝酸盐，从而实现尾水循环利用或者达标排放。

3.2池塘+湿地处理模式

这种处理模式，是将养殖尾水先排入池塘，在池塘中养殖滤食性鱼类如鲢、鳙鱼，并适当种养水生植物及添加小于池塘三分之一总面积的生态浮床，尾水排入池塘后为，水速慢慢变缓，尾水中较大颗粒的残饵、粪便会自然沉淀供水生植物根茎吸收固定，溶解在水中的有机物如小颗粒残饵、粪便、藻类，氨氮、亚硝酸盐等由鲢鳙鱼和生态浮床的植物根系吸收处理，之后将尾水排入人工湿地如梯田、菜地等。水稻、蔬菜的茎首先可起到再过滤的效果，湿地中植物的根可以再次有效吸收氨氮、亚硝酸盐等污染物，其次水体流经湿地与空气接触多，可以起到自然增氧的效果，实现尾水达标排放或循环利用。

3.3池塘综合净化模式

物理处理技术，通过过滤网、过滤砂及活性炭等过滤材料完成对水体中杂质的吸附及沉淀。生物处理技术，是通过水生植物、水生动物来完成对水质的净化（谈鹏，2021）。

池塘综合净化模式，是综合物理、生物等技术进行养殖尾水的处理。多种尾水处理技术综合应用的效果往往比单一处理技术的应用效果好。处理尾水时，对水中悬浮物的过滤效果与过滤填料有关，多种过滤填料的应用能获得多种滤径的过滤效果，这样就可以让更多的有机物被过滤掉。但长期使用过滤填料会造成其堵塞，因此需定期更换或清洗，但更换过滤填料会增加水产养殖成本，降低水产养殖的最终收益（宋红桥，2019）。

4对黔东南水产养殖尾水处理的建议

4.1对高位池养殖尾水处理的建议

    高位池养殖最早用于海边养虾，是一种高密度集约化养殖，高位池养殖可以采用 “三池两坝”模式处理尾水。另外，高位池养殖尾水处理的环节中要加入增氧设备，“三池两坝”中的“曝气池”在处理污染物的同时可以提高养殖尾水的溶氧，最后将水抽回再循环利用或达标排放。

4.2对圆桶式养殖尾水处理的建议

圆桶式养殖是利用镀锌板围成圆桶状，内层铺设帆布的水池，进行养殖的方式，具有节地、安装方便等特点。养殖尾水采用设备进行处理，首先将养殖尾水经过全自动反冲洗微滤机，去除水体中残饵、粪便等污染物。尾水经过微滤机后进入气浮池，通过泡沫分离器去除更小的有机污染物，之后进入曝气池降低水体氨氮提高溶氧后进入生物滤池，生物滤池中悬挂生物刷，生物刷表面附着硝化细菌、芽孢杆菌用以降低水体氨氮、亚硝酸盐，之后让尾水经过杀菌池进行紫外线灭菌，灭菌后利用微孔增氧机对水体进行增氧。最后将水抽回养殖区再循环利用。

4.3对流水养殖尾水处理的建议

在贵州省目前的水产养殖中，以鲟鱼为主的流水养殖是主要的生产方式，特点是养殖密度高，养殖水体量大，因而养殖尾水处理的难度很大。

流水养殖的尾水处理需要考虑对尾水的沉降，尽可能让尾水中的悬浮物沉降后，将固液分离，对沉降后的悬浮液进行集中处理，通过压滤机进行干湿分离，分离的固形物可用做肥料，分离后的清液通过微滤机处理后再进入生态池塘，最后将水抽回再循环利用或达标排放。

4.4集约化养殖+稻田（果园、蔬菜园等）模式

集约化养殖+稻田（果园、蔬菜园等）模式，是指在进行水产集约化养殖区周边有稻田、果园、蔬菜园的情况下，将养殖尾水排入，利用物理、生物方法处理养殖尾水。

稻田、果园、蔬菜园均属于人工湿地，人工湿地富集了物理、生物处理方法。首先，尾水流入后，水速会下降，达到沉淀的效果。其次，经过一定时间，植物根、茎可以吸收转化养殖尾水中氨氮、亚硝酸盐、鳞等污染物，待尾水达到处理标准后，将水汇集在一个蓄水池中，将水抽回循环利用或达标排放。值得一提的是，这种处理方法较为单一，处理效率不高，尤其是稻田、果园、菜地等面积较小的，可先利用过滤机先将养殖尾水过滤，过滤的残饵、粪便可作为肥料按需处理，实现生态和经济双重效益。

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