池塘養殖尾水凈化處理方法及技術模式

王艷妮，王金樂

(1.貴州省環境科學研究設計院，貴州 貴陽 550081；2.貴州省農業科學院 水產研究所，貴州 貴陽 550025；3.貴州省特種水產工程技術中心，貴州 貴陽 550025)

池塘養殖魚類是世界上增加蛋白質來源最迅速、最可靠的方式之一[1]。池塘養殖也是我國最重要的淡水養殖模式，2018年養殖面積為266.68萬hm2，占總淡水養殖面積(514.65萬hm2)的51.82%；池塘養殖產量2 210.97萬t，占總淡水養殖產量(2 959.84萬t)的74.7%[2]。隨著我國漁業經濟的快速發展，人們對水產品量的需求和對良好環境的渴望日益增強，集約化、規模化的池塘養殖帶來放養密度大、投餌過多、水體糞便殘餌日益積累、飼料和魚藥添加劑富集等問題，導致養殖水體污染，誘發魚類疾病，致使水產品產量和質量下降。貴州省受山地環境、水資源限制，以及產業政策要求，池塘養殖亦為貴州省主要的養殖模式。池塘養殖尾水排放會給周邊環境帶來隱患，尾水污染問題亟待解決。為池塘水產養殖尾水的凈化提供參考，介紹了養殖尾水的處理方法及池塘養殖尾水的處理工藝與技術模式。

1 貴州水產養殖現狀

按照水域特點，貴州的養殖方式分為池塘養殖、稻田養殖、庫區水域養殖、湖泊養殖、河溝養殖及其他養殖，其中，池塘養殖、稻田養殖和庫區水域養殖為主要養殖模式。2018年貴州淡水養殖面積4.77萬hm2，產量22.64萬t，其中，池塘養殖面積9 400 hm2，產量5.9萬t，單位面積產量為6.28 t/hm2。稻田綜合養殖為貴州特色養殖模式，養殖面積11.96萬hm2，產量4.56萬t，單位面積產量為0.38 t/hm2。水庫養殖面積3.10萬hm2，產量8.94萬t，單位面積產量為2.89 t/hm2[2]。水庫養殖主要以網箱模式為主，2017年后水庫網箱養殖已被逐漸取締。貴州池塘養殖、稻田養殖和水庫養殖的單位面積產量分別為6.56 t/hm2、0.38 t/hm2和2.89 t/hm2[2]，以池塘養殖單位面積產量最高，池塘養殖是貴州相對重要的養殖模式，因此了解池塘養殖尾水的凈化方法，對推動貴州水產養殖產業可持續發展具有重要的意義。

2 養殖尾水的特性

池塘養殖水體中含有大量的殘余飼料、水生生物糞便污染物及部分殘留魚藥，通過自然降解或物理、化學分解后，產生較多氨氮亞硝酸鹽、有機物、磷和一些污損的有機生物。飼料未被魚類食用的占總投喂量的5%～10%，被食用的飼料有25%～30%以糞便代謝排出[3]。池塘尾水中，氨氮和亞硝酸鹽的污染或毒性作用尤為突出，并間接影響水產品安全；亞硝酸鹽可導致魚體組織缺氧，影響水生動物攝食能力[4]。孫云飛等[5]研究表明，不同池塘養殖模式下，養殖系統中餌料輸入的氮、磷分別占總輸入的85.5%～93%和83%～84%；氮的輸出以養殖魚類輸出為主，占系統輸出的62%～77%，其次是底泥，占系統輸出的13%～15%；磷的輸出以底泥為主，占系統輸出的76%～80%，其余隨水體外排。

3 養殖尾水的處理方法

池塘養殖水體有機物含量高，不利于魚類的健康生長，養殖尾水處理的關鍵在于尾水中營養性成分、溶解有機物等物質的利用和處理。目前，養殖尾水的處理方法主要有物理、化學和生物方法。

3.1 物理方法

水產養殖尾水物理處理技術包括利用各種孔徑大小不同的濾材，或阻隔或吸附水中雜質，以期保持水質潔凈[6]。目前，處理池塘養殖尾水的主要物理方法有機械過濾、泡沫分離和膜分離。

3.1.1 機械過濾 機械過濾是水產養殖系統用于固體、液體分離的主要技術方法。張圓圓等[3]研究表明，養殖水體中懸浮顆粒物通過機械設備處理后，約有80%的懸浮顆粒物可被清除，其余20%的懸浮顆粒物無法通過過濾尾水的方式清除。

3.1.2 泡沫分離 泡沫分離是利用吸附原理處理尾水中的雜質，即向含有表面活性物質的液體鼓泡，把表面活動物質匯集在氣泡表層，然后促使氣泡與液體分離，達到凈化水體的效果。該方法多用于海水養殖系統[7]。

3.1.3 膜分離 膜分離是利用不同孔徑的生物膜對尾水污染物進行過濾清除。該方法主要適用于清除養殖尾水中小于φ20～25 μm的微顆粒[8]。因此，要根據養殖的實際環境、污染情況選擇合適的生物膜進行分離。

3.2 化學方法

化學方法是通過臭氧處理、化學制劑或利用電化學等原理中和、絮凝微小的懸浮膠粒等污染物，達到去除重金屬、軟化水質、調節酸堿度、消毒等作用，但同時有益菌也會被處理，且容易造成二次污染。絮凝劑為凈化養殖尾水的另一種化學處理方法，是經過縮減養殖尾水里膠狀離子間的排斥作用，但在處理過程中化學物質可能對魚類和水環境帶來一定危害，抑制魚的生長[5]。

3.3 生物方法

生物凈化通常利用植物、濾食性水生物與微生物等，通過其代謝作用，吸收水體中有機物與氮磷營養鹽，從而實現凈化水質。生物凈化是當下比較環保的淡水養殖尾水處理技術，具有成本低、效果好、操作簡單、無二次污染等特點。

3.3.1 水生植物凈化 利用水生植物在生長過程中可吸收、吸附、富集淡水養殖尾水中的有機物、重金屬等物質的特點，選取當地常見的沉水植物、挺水植物及其他水生植物凈化養殖尾水。

3.3.2 濾食性水生物凈化 經過過濾水體有機物顆粒以及浮游動植物，從而減少水體中的顆粒懸浮物以及藻類，提高水體的透明程度。常見的濾食性水生物包括河蚌與扇貝等，通常作套養品種，不僅能有效改善水質，還可以提升餌料的使用效率。

3.3.3 微生物凈化 利用微生物降解水體中的氨氮與有機物等[2]，實現水質凈化。具有抑制致病菌生長、能夠發揮凈化水體作用的微生物主要有硝化細菌(Nitrifyingbacteria)、放線菌(Actinomycete)、光合細菌(Photosyntheticbacteria)、芽孢桿菌(Bacillus)、枯草桿菌(Bacillussutilis)、乳酸菌(Lactobacillus)、鏈球菌(Pneumococcus)等。

4 池塘養殖尾水的處理工藝與技術模式

4.1 池塘處理工藝

池塘尾水收集后用物理、化學、生物處理相結合的方法，根據尾水污染特點利用沉淀池、網濾、曝氣、生物過濾、人工濕地或生態池塘等環節構建由沉淀池→曝氣生物濾池→人工潛流濕地→生態凈化塘的工藝進行尾水處理。利用沉淀過濾、曝氣增氧、濕地過濾、微生物降解和水生態修復等作用，降解尾水中有機物，降低水體氮、磷、COD、BOD5、藻類等指標含量，實現尾水達標排放或循環利用。

4.2 處理技術模式

4.2.1 池塘底排尾水處理 在池塘底部布設排污口，排放養殖過程中產生的含有固態污染物的污水，污水經固液分離池過濾、生物處理池凈化處理后，上清液重新泵回池塘循環利用或直排。該處理模式可排放養殖水體底層50%以上的污染物[9]。

4.2.2 集中連片池塘處理 處理工藝主要為“生態溝渠→沉淀池→過濾壩→潔水池”，養殖面積較大的可在曝氣池與生物凈化池間增加曝氣池。養殖尾水處理面積根據不同養殖品種確定，大宗淡水魚、淡水蝦類的處理面積不少于養殖總面積的6%；翹嘴紅鲌、烏鱧、黃顙魚、加州鱸及龜鱉類的處理面積不少于10%；其他品種的處理面積不少于8%[9]。

4.2.3 濕地凈化 主要通過構建各種人工濕地、生態溝、生物浮床等設施，利用微生物過濾、化學分解、植物吸附和物理沉淀等多方面凈化，效果明顯、見效快。人工濕地處理尾水后，總氮、總磷的去除率可達50%和40%，懸浮物的去除率高于80%，COD及BOD的去除率可達60%和50%[6]。

5 小結

推進池塘養殖業的可持續、生態高效發展，養殖管理是控制的關鍵點，合理確定養殖密度、投喂飼料和魚藥可從源頭上控制池塘養殖尾水的污染濃度。各種尾水處理技術在池塘養殖中的應用各有優缺點，在選擇尾水治理方法時，要先對池塘養殖的品種、模式等進行摸底，再根據養殖池塘所處水域排放要求選擇適宜的工藝處理模式，以提高尾水處理的效率，降低處理成本。