一種箱式生物浮床處理養殖排放污水技術

顧兆俊+++劉興國+++車軒+++朱林

摘 要：為調控水產養殖池塘排放污水，構建了一種箱式生物浮床應用于養殖池塘排水溝渠，可針對不同水層來凈化養殖廢水。結果表明：在排水溝渠內放置箱式生態浮床來凈化養殖排放污水，有明顯效果。總氮的平均去除率達到21%；總磷的平均去除率達到8%；氨氮的平均去除率達到17%；亞硝態氮的平均去除率達到11%。

關鍵詞：生物浮床；排水溝渠；水生植物；生物填料

引言

中國是世界上最大的水產養殖大國，池塘養殖是我國水產養殖的主要方式。據2012年漁業統計年鑒顯示，2011年我國有池塘養殖面積2566.86千公頃，占淡水養殖總面積的 43.45%，占全國水產養殖面積的31.74%；池塘養殖產量 1866.42 萬噸，占淡水產品產量的 70.58%，占全國水產品總產量的43.52%。池塘養殖模式已成為漁業發展中不可或缺的力量。但池塘養殖中存在的一些問題也越來越突出，尤其是水資源大量浪費與水域環境污染問題。

隨著水產養殖業的迅速發展，盲目擴大規模和投入的負面效應日益嚴重。為了增加水產品的產量，向養殖水體大量投放人工餌料，造成了嚴重的水體污染，水產養殖自身的污染與水域環境的矛盾也日益突出。養殖環境不斷惡化，養殖生物病害頻繁發生。水環境污染不僅制約了我國水產養殖業的健康發展，也對養殖區及其毗鄰水域的生態環境產生了嚴重影響。

我國水產養殖場、育苗場的污水基本上是不經處理直接排放的，加之很多地方的養殖場數量多、距離近，場與場之間的進水口、排水口往往近在咫尺，很難保證生活、生產用水的質量。近年來，對水產養殖水質的調控已成為業內關注的焦點問題之一。目前使用的水質修復技術可以分為三類：物理方法、化學方法和生物方法。其中的生物方法以成本低、無次生污染而受到歡迎。生物方法包括人工濕地、生物浮閥、生態溝渠、微生物制劑等。溝渠是農業排水的匯聚地，也是在流入江河湖泊的必經之所，無論農田還是養殖池塘都有相對應的排水溝渠。鑒于我國養殖場多修建于上世紀八、九十年代，沒有預留關鍵人工濕地的場地，因此將現有排灌溝渠進行生態構建是一種操作性較強的水質修復技術。

文章針對現有技術中的不足，構建了一種應用于標準化水產養殖池塘附屬污水排放渠道中的凈化水質的處理設施。一種箱式生物浮床，可以針對不同水層應用，為解決池塘排放水污染和調控池塘養殖水質提供技術支持。

1 構建技術

1.1 構建工藝

一種箱式生態浮床，分水（面）上和水（面）下兩部分。水上部分主要是一個浮性框架（圖1所示），長寬比為2-4：1左右。水下部分由3個功能區構成（圖2所示），深度比例約為2：6：1。表層和底層均為一個亞克力箱體，箱體四邊鉆了若干個過水孔，保證水流的通暢性 ；中間是聚乙烯網片構成。

表層區的箱體內放置80%的生物填料，填料種類一般選擇立體彈性調料，在里面種植一些挺水植物或漂浮性植物均可（鳶尾、水雍菜、水葫蘆等）；中層區的聚乙烯網里放置一些濾食性魚類（鰱鳙魚）和貝類（螺螄、河蚌等），密度不超于0.4kg/立方水體；底層區箱體內放置陶粒作為基質，上面種植伊樂藻、輪葉黑藻、枯草等沉水性植物（圖3所示）。

1.2 運行機理

表層水通過過水孔進入箱體內，經過生物填料的吸附作用和植物根系吸收氨氮、磷等，再從過水孔流出；植物通過吸收表層水污染元素并轉化成其生長元素，可產生額外的美觀價值和經濟效益，并對區域環境改善有一定的輔助效果。

中層水流經過網片時，網內放養的濾食性魚可通過其食性調控水中懸浮顆粒及多余浮游生物；底層種植的沉水性植物，莖葉部分在中層區域內通過光合作用釋放氧氣，恢復水體中的溶解氧含量。

底層水通過箱體過水孔，經過“陶粒”基質時，可發生硝化反應和反硝化反應，去除氨氮和亞硝態氮，并有助于分解水底層有機營養物沉積。

1.3 應用技術

在養殖廢水的排水渠道內設置一組生態浮床，每個生態浮床的間距為生態浮床長度的3-5倍。生態浮床寬度為排水渠道水面寬度的2/3；浮床深度為排水溝渠內水體深度的90%以上。

布置時要注意其間隙度，要考慮池塘養殖廢水在大排大放時可能會造成整個溝渠排水不暢，甚至水直接溢流出排水溝渠。所以在構建密度上既要保證有凈化處理效果，也要保證不會影響整個排水系統。

2 試驗結果

把池塘（主養鳊魚）排水渠道的進口（池塘廢水排放出口）和出口設置為采樣點，在養殖周期內（5月-10月）每間隔20d采集一次水樣進行水質分析。根據結果顯示（圖5-圖8），在排水溝渠內放置箱式生態浮床來凈化養殖排放污水，有明顯效果。其中，總氮的去除率平均達到24%；總磷的去除率平均達到9%；氨氮的去除率平均達到16%；亞硝態氮的去除率平均達到11%。

3 結束語

箱式生物浮床在實際應用中成本低，投入小，養殖廢水凈化效果明顯，性價比很高。利用箱式生物浮床在農業、漁業生產區域附屬的排污（水）渠道內進行生態化構建，避免了農業生產的污水直接排放，減少了對當地水源環境的污染破壞，提高了附近生活、生產用水的質量；同時一定程度上可以使得養殖廢水能夠循環利用，大大節約了養殖用水資源。

參考文獻

[1]牛盾，趙興武，李書民，等.中國漁業年鑒[M].中國農業出版社，2012：1-30.

[2]蔡繼晗，李凱，鄭向勇，等.水產養殖對環境的影響及其防治對策分析[J].水產養殖，2010，31（5）：32-38.

[3]李緒興.水產養殖與農業面源污染研究[J].安徽農學通報，2007，13（11）：61-67.

[4]顧兆俊，劉興國，朱浩，等.一種水產養殖污水的凈化方法及基于該方法的生態浮床：中國，201310138547.3[P].2013-04-19.

[5]胡雄.魚-菜混養模式的構建與初步應用研究[D].武漢：華中農業大學，2011.

[6]鄢恒珍，龔文琪，梅光軍，等.水體富營養化與生物修復技術評析[J].安徽農業科學，2009，37（34）：17003-17006.

[7]劉豐雷，謝從新，張念，等.自然溝渠與水泥溝渠水生植物群落結構及凈水效果研究[J].漁業現代化，2013，40（2）：27-32.

作者簡介：顧兆俊（1983-），男，助理研究員，主要從事池塘生態工程方面的研究。endprint