凡纳滨对虾海水池塘养殖尾水处理系统的构建与应用

黄 琳，曹肖渊，王海航，孙 元，王雪磊，徐胜威

(1.宁波市海洋与渔业研究院，浙江 宁波 315000；2.宁波市北仑区农业农村局，浙江 宁波 315042)

我国是水产品生产与消费大国，随着水产养殖业产能不断提高，养殖尾水排放造成的环境压力也逐渐加大。对不达标养殖尾水要采取有效措施，建设配套的处理设施设备，使其达标排放。本文针对凡纳滨对虾海水土塘养殖模式，以北仑区顶家牛水产养殖场为例，构建相应的尾水处理系统，经系统处理后的尾水达到排放标准要求。

顶家牛水产养殖场位于宁波市北仑区春晓镇慈岙村，为单一品种成片土塘养殖，共计26 口，养殖总面积为53.03 亩，平均每口池塘面积2 亩左右，池水深1 米。池塘进排水便利。放苗前加入30 厘米海水，海水水源为象山港海水，之后用淡水补至水深1米，淡水水源为山塘水，整个养殖期仅用淡水换水。每个池塘放置1台功率为750瓦的水车式增氧机，采取苗种不标粗而直接放养形式，放养P5规格苗种，密度5 万尾/亩。该凡纳滨对虾养殖场养殖效益较好，平均亩产500 千克以上，年总利润80万元以上。

一、养殖尾水处理系统的构建

1.尾水排放要求 海水养殖尾水排放要求为CODMn≤20 毫克/升、悬浮物质≤100 毫克/升、无机氮≤1.0毫克/升、活性磷酸盐≤0.10毫克/升。

2.技术路线 先用物理沉淀消除大部分大颗粒悬浮物和部分小颗粒悬浮物，有效降低CODMn、氮、磷；处理后的尾水经表层溢流至超微纳米气泡处理区，进一步高效处理悬浮物质(尤其是小颗粒有机物)，并一定程度上降低CODMn和无机氮；接着再次溢流至微生物处理区，通过微生物的处理，降解大分子有机物并吸收小分子营养盐，有效降低无机氮和活性磷酸盐的含量；经过微生物处理后的尾水接着流经生物滤坝，通过生物滤坝的吸附、过滤和微生物的分解、吸收，水质已基本澄清；最后通过生物浮床进一步吸收剩余的营养盐，实现尾水达标排放。

3.布局设计 养殖尾水处理系统占地面积为11.17 亩，由尾水排水渠、沉淀池、曝气生化池、生态滤坝、生态湿地等组成。处理区1 为沉淀池，处理区2为曝气生化池，处理区3为生态滤坝。各养殖片区尾水经排水渠汇入处理区1，处理区1 的尾水通过闸门流入处理区2，处理区2 的尾水通过水泵抽入处理区3，处理区3 的尾水通过闸门流入生态湿地。

4.尾水系统的构建 按照示范场的尾水指标，构建养殖尾水异位处理区，系统由沉淀池、曝气生化池、生态滤坝、生态浮床等组成。

(1)处理池1：采用沉淀处理、微生物处理技术。

尾水集中排放进入处理池1后，让其沉淀，使其中的悬浮物能够得到有效的沉淀。将沉淀下来的淤泥定期清理，挖出来后让其在阳光下曝晒，去除有毒成分。

在处理池1中悬挂3层弹性毛刷，使其具有较强的有机物拦截能力，也能够有效分解进入生物滤池的有机物。毛刷设置13 道，每道间距0.5 米，安装48 条毛刷，毛刷间距为0.3 米，共624 条，形成面积为86.4 米2的毛刷处理区。在生产前30 天布置好毛刷后让其自然生成稳定成熟的菌膜，采用悬挂生物膜的方式，利用微生物分解以达到降低尾水中氮、磷的目标。

(2)处理池2：采用超微纳米气泡技术。

安装超微纳米气泡机(5.5千瓦)，用于氧化水体中还原性有害物质，同时去除大量有机质；在处理池2 中铺设纳米曝气管55 米，采用单管道双向曝气方式，中间每隔16 米用镀锌管在水面以下50厘米处架设固定纳米曝气管，保证每天开机8～10小时。

(3)生态滤坝：采用牡蛎壳和陶粒复合型生物滤坝。

生态滤坝系统安装在处理池3中，处理池3的剖面为上宽3.3 米、底宽1.1 米、高度1.6 米的梯形。在处理池3的北部依次设置5道滤坝，滤坝间距5米，坝体高度与蓄水期间水面高度持平。用牡蛎壳和陶粒垒筑成复合型生物滤坝，牡蛎壳和陶粒按照2∶1 的体积比混合。滤坝材料牡蛎壳和直径2～3 厘米黏土陶粒用网眼直径不大于2 厘米的网袋进行封装，堆叠在一起形成梯形坝体。

(4)生态浮床：采用以海马齿为主要插种物的生态浮床。

生态浮床规格为1 米×2 米，采用PVC 管做浮床支架，用3厘米厚的黑色有机泡沫板作为插种载体，外部用普通渔网编织围合，使泡沫板固定在浮架内。在处理池3 中布设20 米2的海马齿浮床，初始按照100株/米2海马齿的插种量进行浮床区构建，共2 000株，后期海马齿长大后形成一定的除氮、磷能力。宁波市海洋与渔业研究院于2015 年4月从福建泉州引入海马齿在宁波象山港白石山海域试种，通过选培，已经筛选出适宜宁波本地栽种的品种，可推广应用于养殖尾水处理中。

二、应用效果分析

1.进出水污染物浓度情况 对养殖场尾水处理效果开展检测，分别选取进水处(A点)、养殖塘(B 点)和尾水排放渠道(C 点)进行采样，按照超微米气泡机开启后每12 小时采样1 次进行，每个点共取4 次样。样品委托第三方有资质单位开展检测，检测结果见表1。尾水处理系统处理后的尾水水质达到《海水养殖水排放要求》(SC/T 9103-2007)二级标准，可安全排放。

表1 养殖场水质检测情况 毫克/升

2.尾水处理后污染物平均去除率 尾水系统投入使用后，进水与出水中污染物浓度变化可以较为直观地展示尾水处理技术的可行性。如果出水中污染物含量降低，并且各项污染物去除率在45%以上，则认为尾水处理系统具备处理作用。该尾水处理系统能够有效降低养殖尾水中的污染物，其中CODMn的去除率最高，达95.5%；悬浮物和无机氮的去除率分别为86.2%和56.8%。养殖塘水和处理后尾水的活性磷酸盐浓度均低于原水中的浓度，说明尾水处理系统对活性磷酸盐也有去除效果，去除率为20.1%。