淡水養殖尾水處理技術現狀及其開發應用

王子龍

摘要：目前，高密度養殖是國內最為廣泛的一種模式。由于采用常規的人工養殖方式，養殖過程中產生許多不合格的飼料及畜禽糞尿，使養殖過程中產生的尾水環境問題日趨嚴峻。如何有效地處理并合理地使用淡水養殖業中的尾水，是當前我國淡水養殖業中有待解決的問題。本文對淡水養殖尾水的特性進行詳細的剖析，并著重對當前尾水處理的物理、化學、生物等技術進行全面的分析，對我國淡水養殖業的健康可持續發展具有重要的現實意義。

關鍵詞：淡水養殖；尾水處理技術；開發

1 水產養殖尾水特點

在我國水產養殖業，飼喂水體的污染物以氨氮、亞硝酸鹽、有機質、磷及受污染的有機物為主。其中，NH3是水產動物排泄物，是飼料、排泄物、動植物殘骸等生物降解過程中產生的主要污染物，不僅污染水質，而且對養殖業具有一定的毒性。對魚類具有高度毒害作用的亞硝酸鹽，可導致魚蝦體內鐵血紅蛋白被氧化為”高鐵”，導致血中氧含量下降，造成機體缺氧，水產生物產量下降，嚴重時可導致水產生物死亡。同時，水體中的有機質可被飼料、浮游生物的代謝物及養殖后的排泄物等物質所降解，形成大量的有機物質，從而造成水體質量下降，影響到魚類的生長。

2 淡水池塘養殖尾水處理現狀

2.1 設施凈化

凈化設施的原理類似于池塘的凈化，在技術上更精細、更專業。污水處理廠的特點是效果好，面積小，成本高。其中的雜物可溶于或不溶于水產養殖水體，其主要粒子尺寸在1nm～0.2?m，屬于一種叫做”膠原體系”，不能使用重力沉降方法，也不能通過過濾方法將其除去，只能通過藥劑對其穩定性進行打破，從而提高對膠原體系的除去。通常，顆粒分布在1nm～100?m范圍內，且顆粒分布范圍可以相互融合。因而，使用目標顆粒進行凝結非常必要，并廣泛應用于各種分離技術。與此同時，在淡水養殖過程中，還可以使用特殊的活性炭吸附法，將水、蛋白質等有機殘渣進行去除。然而，該方法存在著因其易被懸濁物所阻隔、需用水少、費用高等缺點，限制其在水產養殖業中的推廣。

2.2 濕地凈化

沼澤的清潔是一個可以有效去除 N、P等營養要素的復合多功能的生態系統，通過物理過濾、化學吸附、沉淀、植物過濾和微生物等方式在水產養殖的腳印中產生，具有很好的清潔性能。通過對生產過程及工程方案的研究，在沼澤表層種上梔子花、金邊黃楊、金雞菊、麥冬草等多種沼澤或植被，以達到沼澤增氧、增氧及美化的目的。在通過對濕地類型、填料厚度、植物品種、植物數量、COD、TN、TP年排放強度分別為896.35kg/hm2、35.2kg/hm2、10.9kg/hmm2，從而初步解決水產養殖對水的污染問題。

2.3 池塘凈化

根據過濾、沉淀、吸附、氧化和降解等技術的基本理論，對池塘進行水質的污染治理。常規魚塘一般采用快速過濾器，其過濾效率依賴于濾料的選擇，而這種較單一填充物更適用于各種組合。目前采用的方法主要是由于水體中存在著較多的懸濁物，因此在處理的時候，必須配合常規的凈化和替換填充物，但這也耗費很多的精力和資源。其中，池塘的清淤具有工程簡便、造價低廉等優點。

3 淡水養殖尾水處理技術

3.1 物理處理技術

在物理上，有三種方法。首先，在分離飼料水中，通常采用機械過濾將固態、懸浮物等進行分離。利用機械過濾技術，比較常用的方法是加裝微濾器，利用微濾器對尾水中的藻等雜物進行篩選，使尾水中的水質得到凈化。但此法較為繁瑣，且成效欠佳。其次，根據鼓泡作用機理，利用尾水將汽化后的產物進行脫出，該過程要求有一定的活性物質，但在天然水體中，汽化產物較少，難以生成汽化產物。最后，采用膜分離技術，采用多種生物膜過濾對尾水進行處理，可以將尾水中的氨氮等物質除去超過70%，但由于其成本較高，很難實現與其匹配。

3.2 生物處理技術

主要有三類生物技術，一是采用水生生物，通過在淡水作物上種植水生生物，去除水體中的吸附物質，實現對水體的清潔，從而保證水產養殖的正常發展。二是海藻在成長的同時，還能吸收重金屬元素，并能進行新陳代謝，生成氧，以利于魚類的生長。三是通過微生物對尾水中的氨氮和有機質進行有效的降解，使尾水中的氨氮和有機質含量大幅度下降，使尾水的處理效果達到90%以上，對尾水井進行治理是十分必要的。

3.3 化學處理技術

目前，我國水產養殖業普遍采用的是化學處理技術，對于淡水養殖中的尾水，化學處理技術主要使用消毒劑殺滅水中病原體，達到改善水質的效果。在這項技術中，水中較大的浮固體物通過沉淀砂過濾，然后通過化學藥物去除弧菌和藻類孢子等有機物質，達到尾水處理效果。

4 尾水處理的建設

4.1 建設內容

（1）生態溝渠建設，將養殖池塘排水溝（渠）建設成具有自己獨特的生態結構，并發揮相應的生態功能的溝渠系統，被稱作生態溝渠。根據水產養殖尾水的現狀，確定了生態排水溝的類型。

（2）簡易植被溝渠。為了適應尾水排水量較小，在溝內有一段距離，且兩側沒有硬化，在溝內的坡面上，可以種植一些草本植物，在溝內，可以選擇一些適合本地生長的水生植物，在溝內，可以種植一些沉水植物，在溝內，可以種植一些挺水植物。密度和放置方式不宜阻礙水流的流通。

（3）生態溝渠，適合于水槽較大、尾水排水量較大的養殖區。施工方法在溝渠中，在溝渠的流道中，在其底部豎立3道隔離墻，將主溝分成四段，并在流道中保持相同的流道。

在各部分溝渠中，分別設有以下裝置：①生態溝渠I區：占地約30%的面積，種植大型挺水植物，在水面上種植1～2株/m2，其主要功能是沉淀；②生態溝渠II區：在溝渠面積約20%的地方，設置一座浮床，并在浮床上栽種一種根系發達、生物量大的本土優勢水草，如水浮蓮、水葫蘆、黃花水青藤等，以及水青藤等浮葉草等。根據實際情況，采用不同的方法，設置不同的生物浮床，每隔4～6m，覆蓋面積為1/3～2/3。③生態溝渠II區：在該區域內，放養濾食魚（鰱鳙1～2條/m2）、貝類、掛種（0.5～0.8kg/m2）。采用羅茨鼓風機1臺，約

3 kW，根據不同區域的不同，設置不同的曝氣口，并根據不同區域的不同，設置不同的曝氣口。④生態溝渠IV區：占用整個溝渠的20%左右，放置立體彈性填料或分子生物膜（懸掛在水中），底部種植采用馬萊眼子菜、苦草等，對排水溝內的NH3-N進行深度處理，以達到排水溝內NH3-N的目的。生態溝渠的每一段都在進口處設置一道門，每道門都能在同一時間打開或閉合。閘門的過流寬度占其所處生態溝渠溝道寬度的80%～100%，或者建造一座過濾壩，以現場情況為基礎，來決定建設的規模。

4.2 尾水處理專區建設

4.2.1 設施建設布局

生態溝渠、生態塘（凈池）、潛流濕地等生態設施與養殖塘的構成比例，要根據養殖品種、養殖密度、養殖方式等特性確定，一般生態工程設施所占的范圍不能大于養殖塘的20%。

4.2.2 尾水處理流程圖

以尾水處理等處理工藝為依據，對淡水養殖尾水進行處理，一般需要以下幾個功能環節，具體的處理環節流程圖如下：

流程圖說明：

（1）①、②、③、④、⑤、⑦、⑥、⑦等，一般采用 PVC管，管徑根據水流的流量而定，安裝在距水底20～30cm的地方，最好是兩個不同的池子，有些池子還可以在兩個池子之間修建一條濾網，綜合考慮水質的好壞，來確定和選用哪一種池子。（2）各功能池的排列次序通常不能對調，但也可以對其進行適當的調整，例如，微生物凈化池、水生植物凈化池，可以根據尾水流入的數量及污染程度，確定其是否對各功能池進行合并，但對各功能池的增加或減少，都要在凈化池內的水經過檢驗符合要求的基礎上進行。（3）沉淀池為30%，曝氣池為10%，微生物及其他純凈池、水生植物純凈池和清潔水池各為20%。其中，水生植物凈化池主要是對水體分解后的無機物進行進一步的利用，它可以形成一種虹吸一樣，對水體中有機物等進行分解與消化，從而提高水體的自凈能力，讓水體的活力得到恢復，從而達到凈化水質的目的。

5 淡水養殖尾水處理技術開發應用

5.1 通過魚—貝—藻循環養殖處理尾水

在淡水養殖規模大的時候，容易被人為因素所干擾，不僅會對水環境產生影響，而且隨著養殖水環境的改變，也會引起水產病害。因此，可以采用魚-貝-藻循環式的尾水處理技術，根據土壤的自凈原則，基于尾氣的澆灌，采用接觸式過濾技術，并配合微生物技術，從而降低投資。這符合當前我國水產養殖業向高產量發展的方向，也符合我國水產養殖業的發展方向。

5.2 利用生態原理原位修復水質環境

就目前我國水產養殖業的尾水處理現狀來看，單一方法的處理，治理效果與經濟效益均不理想。利用生態原理將化學、生物和物理3種處理方式相結合，對物理吸附作用更強的過濾器進行深入分析，并提出質量好、成本低、效果好的化學絮凝劑，并對有毒物質進行有效處理的生物種類，從而構建綜合的尾水處理模式，實現對水體的尾氣治理，這也是尾水處理技術的又一個發展趨勢。

5.3 池塘處理工藝

將池塘中的尾水集中到一起，通過物理、化學和生物三種方法綜合處理，利用沉積池、網濾、氣溶膠和生物過濾等方法處理尾水，采用“沉降池、曝氣池、生物過濾”等方法，構建“沉降池→曝氣池+生物過濾”的復合式生物過濾系統，實現對尾水的綜合處理，即“沉降池”“曝氣池”“生物過濾系統”“人造潛流沼澤”“生態凈化塘”。通過沉淀過濾、氣溶膠富集、濕地過濾、微生物降解和水源生態修復等因素，降低水中氮、磷、COD、BOD5、藻類等指數的水平，以滿足養殖尾水的排放或回收利用的要求[1]。

6 淡水池塘尾水達標排放處理措施

許多地方都要求加大對養殖環節的污染控制力度，并對此做出明確的要求，開展健康養殖，并利用這個時機，大力發展工業循環水養殖、池塘循環水養殖等。同時，為了達到養殖尾水的標準，必須對其進行相應的改進，通過技術和設備的支撐，在水池系統的內部，使其達到水的內循環。同時，將養殖水產的糞便、殘留的餌料等大顆粒的殘留物，進行統一的分類，并對其進行無害化的處理，然后進行重復使用，從而達到節約能源、減少碳排放的目的。這樣可以使養殖水產在池塘內實現集中養殖，方便養殖人員投喂餌料，提高餌料利用率。同時這樣也方便進行病蟲害的防治，能夠快速發現病害的可能，有效進行預防和處理。另外，由于水產養殖業的尾水需要大量地進行治理，其中包括沉淀池、生物凈化池等。必須設置一套監控系統，對養殖尾水中的各項指標進行遠程的實時監測，具體包括溶氧、pH、總氮等指標，在經過純化之后，這些指標還可以被回收利用。另外，要進行養殖尾水的治理，必須設置新的生態化處理設施，主要包括：生態通道（進排水管道）、過濾壩和生物凈化池，它們的占用范圍約為養殖水體的10%。在使用的時候，要根據養殖的規模和形態的實際狀況進行合理的調節，確保做到因地制宜。尾水處理的具體流程是：在水產養殖的過程中，所生成的尾水通過一個排氣管，然后進入到沉降池進行沉積，在沉降池中可以加入一些絮凝劑加快沉積的速率，從而提高處理效果。經過沉淀后，處理的水又進入曝氣池，在該裝置中提高水中的溶解氧，這時可以加入微生態試劑，培育有益菌，降解水中的有機質。然后，經過處理的水，通過濾網，將其中的懸浮物質過濾出來，最后，將會被送到一個生態系統，通過生態系統對水質進行綜合的污染，讓水質變得更好。

7 淡水池塘尾水處理前景展望

近年來，我國越來越注重對水體的污染防治，對水體的排污和控制給予高度的重視，使水產養殖業的尾水中的處置面臨著很大的困難。從技術開發的角度進行研究，當前，針對淡水養殖尾水的技術類別主要可以分為物理、化學和生物三大類，這些技術都有其獨特的技術類別，也都有其自身的優點和不足之處。相對而言，物理處理技術適合于小范圍的水產養殖，而化學處理技術由于存在二次污染的風險，因此在生態文明的背景下并不被大力倡導，與這兩種技術比較起來，生物處理技術具有更為廣泛的發展空間。

8 結語

在對淡水養殖尾水進行的處理中，較為普遍的就是化學、物理和生物這3種治理技術，它們都具有較為明顯的作用和良好的應用前景。因此，需要對其進行更多的應用和創新，從而確保水產養殖業的可持續健康發展。最近幾年，隨著淡水行業的發展，其養殖的范圍越來越廣，技術也越來越成熟。但是，在這種情況下，淡水養殖業也給我們的生態系統帶來了很大的危害。在綠色可持續發展的策略下，各個區域在發展淡水養殖的同時，要重視對養殖尾水的處理工作，并積極地對其進行創新，構建出一套完整的、全面的、完整的、可持續的、具有代表性的、具有普遍性的、有針對性的治理措施。

參考文獻

[1] 段六運.淡水養殖尾水處理技術現狀及其開發應用[J].新農業，2022（2）：40.