養殖尾水“二級凈化＋自然濕地”集中處理模式案例介紹

錢 華，郭鳳鳴，王一娟

(泰州市姜堰區水產技術指導站，江蘇 泰州 225599)

一、基本情況

江蘇泰州市姜堰區溱潼鎮湖北村位于溱潼鎮南郊，溱湖風景區北岸，村境內水系發達，縱橫交錯，水質清澈，交通便利，獨特的水鄉地理環境，非常適合河蟹養殖。近年來，湖北村緊緊圍繞“一村一品”建設要求，大力發展以河蟹為主的水產養殖業，全村總水面1 432.97 畝，其中河蟹養殖面積達702 畝，占比49%，有31%的農戶從事河蟹養殖，最高畝效益達6 000元，村民年人均純收入31 025元。

本案例介紹的主要是池塘養殖尾水“二級凈化＋自然濕地”集中處理凈化模式，此模式對500 畝養殖池塘進行了尾水處理，凈化區面積約37 畝，主養品種為河蟹，養殖產量120 千克/畝以上。地點位于溱潼鎮湖北村東南方，溱湖濕地公園東北方，并與溱湖濕地公園毗鄰。

二、尾水治理工藝流程

池塘養殖尾水凈化區面積共37 畝，按照河蟹養殖面積7.4%的比例，設置“生態溝渠→沉淀池→生物過濾壩→曝氣生物接觸池”＋“生態溝渠→自然濕地→曝氣生物接觸池”兩條線組合凈化方案，通過改造實現養殖尾水達標排放。工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程示意

凈化區采用“水生動植物生態利用＋物理沉淀＋生物過濾＋微生物分解＋曝氣增氧”的組合工藝處理池塘養殖尾水。尾水處理系統包括生態溝渠、沉淀池、生物過濾壩、自然濕地、生態塘等處理單元，通過栽種水生植物、布置生物浮床、安裝曝氣增氧裝置等措施，利用系統內植物、微生物、動物、土壤的共同作用處理養殖尾水。

三、主要設施構建

1.進排水系統

養殖尾水通過排水管道及泵站排入生態溝渠。水體盡可能自流，因地勢原因無法自流的，采用提升泵站處理。

2.一級凈化區

(1)生態溝渠。利用南北2 條東西向自然溝渠作為輸水渠道，連接養殖池塘和各處理單元。主要作用是輸配水、延長水力停留時間，提升固液分離效果。北溝渠南北寬15 米、東西長480 米；南溝渠南北寬10 米、東西長480 米，總面積約18畝。

(2)沉淀池。利用南北向自然河道，北接北生態溝渠，南接生物過濾壩，適當設置人工水草、浮島等。主要作用是延長養殖尾水在沉淀池中停留時間，利用水生植物吸收水體中的營養鹽。河道南北長70米、東西寬50米，面積約5.2畝。

3.二級凈化區

(1)生物過濾壩。在沉淀池南側設置長50 米、寬5 米的生物浮橋，連接沉淀池和曝氣生物接觸池，主要作用是利用植物根須進一步過濾和吸附水體中的懸浮物。面積250米2，約0.4畝。

(2)曝氣生物接觸池。在曝氣生物接觸池內設置復合型人工浮床或生態浮床、太陽能曝氣增氧裝置等。主要作用是通過強制曝氣，對水體進行混合、復氧，促進水中氨態氮轉化為硝酸鹽氮；池中浮床和兩岸水生植物，可吸收水體中的富營養物及有毒、有害物質；池水中可放養鰱鳙、螺螄等凈化生物，實現水體的最終凈化，達到尾水排放標準。曝氣生物接觸池東西長50 米、南北寬45米，面積約3.4畝。

4.自然濕地

池塘養殖尾水經生態溝渠(南)流經自然濕地匯入曝氣生物接觸池。自然濕地的主要作用是利用土壤、植物、微生物的物理、化學、生物三重協同作用，對養殖尾水、淤泥進行處理。濕地中水生植被可以進一步吸收水中的氮和磷，同時在植被耗氧狀態下促進反硝化反應的發生，從而進一步將氮移出系統外。自然濕地面積約10畝。

四、投資估算

本工程費用約118 861 元，包括進排水系統、生態溝渠、沉淀池、過濾壩、曝氣生物接觸池、自然濕地等生態治理單元的改造整治。工程建設及投資詳見表1。

表1 工程投資估算

五、運維管理

養殖尾水治理區的運維管理是以鎮為監管主體，村委會為責任主體，落實專人負責，對治理區進行日常管理，強化巡查監督，確保各項設施運行正常，設備損壞后及時維修更換，水生植物適時補種，環境衛生定期打理整潔等。

六、實施效果

尾水凈化區占地面積37 畝，對500 畝河蟹養殖尾水進行了凈化，使排放的養殖尾水經處理后，達到了江蘇省養殖尾水排放標準《DB 32/4043—2021》。通過生態溝渠、沉淀池、生物過濾壩、曝氣生物接觸池等生態治理措施的實施，顯著減少了高錳酸鹽指數、總氮(TN)、總磷(TP)、pH、懸浮物等污染負荷，降低排入河道的污染物總量，水質得到進一步改善，滿足淡水受納水域養殖尾水排放限值，緩解水產養殖發展對水環境造成的壓力。通過養殖尾水的治理，有效地改善了養殖水體因養殖過程中有機和無機污染而引起的水體富營養化和生產力下降問題，改善自然生態環境，恢復并提高養殖水體的生物多樣性，生態效益顯著；通過養殖尾水治理，減少了養殖期間產出的尾水對周邊生態環境造成的不利影響，明顯改善了水質，降低了魚蝦蟹養殖患病風險因素，提高了養殖水產品質量和產量，潛在經濟效益可觀。對照江蘇省養殖尾水排放標準，凈化區末端水質監測情況見表2。

表2 2023年凈化區末端水質監測情況 毫克/升

七、小結與討論

凈化區利用物理、化學、生物凈化原理進行凈化。物理方法主要是通過生態溝渠沉降和生物過濾壩過濾，對尾水進行降解和吸附處理，去除大部分顆粒懸浮物。化學方法利用曝氣增氧將其中大部分的無機物和有機物氧化分解。生物方法利用植物再生長過程中能夠吸收、吸附、富集養殖尾水中的有機物、重金屬等物質；藻類生長繁殖的過程中，同樣可以吸附大量有機物、無機物、重金屬；微生物能將水體或底質沉積物中的有機物、氨氮、亞硝態氮分解吸收，轉化為有益或無害物質，達到凈化環境的目的。對凈化區末端水質檢測，養殖尾水通過“二級凈化＋自然濕地”的組合集中處理，數據均達到江蘇省養殖尾水排放標準的淡水受納水域養殖尾水排放限值的一級標準。

該模式利用自然溝渠和生產河道作為養殖尾水凈化區，不需要劃分養殖池塘，可以節約養殖區面積，具有基建投資和后期運營費用低、維護和維修簡單、能有效去除尾水中的有機物和病原體、無需污泥處理等優點。但是該模式采用的太陽能曝氣增氧裝置，陰雨天會影響曝氣增氧處理尾水的效果；在線監測、水質監測、智能曝氣等技術還有待更新和提高。為提高養殖尾水處理技術水平，在生產實踐中，須不斷總結和探索養殖尾水處理技術，促進漁業可持續發展，保障水產綠色健康養殖。