淡水养殖尾水处理技术现状及其开发应用

王子龙

摘要：目前，高密度养殖是国内最为广泛的一种模式。由于采用常规的人工养殖方式，养殖过程中产生许多不合格的饲料及畜禽粪尿，使养殖过程中产生的尾水环境问题日趋严峻。如何有效地处理并合理地使用淡水养殖业中的尾水，是当前我国淡水养殖业中有待解决的问题。本文对淡水养殖尾水的特性进行详细的剖析，并着重对当前尾水处理的物理、化学、生物等技术进行全面的分析，对我国淡水养殖业的健康可持续发展具有重要的现实意义。

关键词：淡水养殖；尾水处理技术；开发

1 水产养殖尾水特点

在我国水产养殖业，饲喂水体的污染物以氨氮、亚硝酸盐、有机质、磷及受污染的有机物为主。其中，NH3是水产动物排泄物，是饲料、排泄物、动植物残骸等生物降解过程中产生的主要污染物，不仅污染水质，而且对养殖业具有一定的毒性。对鱼类具有高度毒害作用的亚硝酸盐，可导致鱼虾体内铁血红蛋白被氧化为”高铁”，导致血中氧含量下降，造成机体缺氧，水产生物产量下降，严重时可导致水产生物死亡。同时，水体中的有机质可被饲料、浮游生物的代谢物及养殖后的排泄物等物質所降解，形成大量的有机物质，从而造成水体质量下降，影响到鱼类的生长。

2 淡水池塘养殖尾水处理现状

2.1 设施净化

净化设施的原理类似于池塘的净化，在技术上更精细、更专业。污水处理厂的特点是效果好，面积小，成本高。其中的杂物可溶于或不溶于水产养殖水体，其主要粒子尺寸在1nm～0.2?m，属于一种叫做”胶原体系”，不能使用重力沉降方法，也不能通过过滤方法将其除去，只能通过药剂对其稳定性进行打破，从而提高对胶原体系的除去。通常，颗粒分布在1nm～100?m范围内，且颗粒分布范围可以相互融合。因而，使用目标颗粒进行凝结非常必要，并广泛应用于各种分离技术。与此同时，在淡水养殖过程中，还可以使用特殊的活性炭吸附法，将水、蛋白质等有机残渣进行去除。然而，该方法存在着因其易被悬浊物所阻隔、需用水少、费用高等缺点，限制其在水产养殖业中的推广。

2.2 湿地净化

沼泽的清洁是一个可以有效去除 N、P等营养要素的复合多功能的生态系统，通过物理过滤、化学吸附、沉淀、植物过滤和微生物等方式在水产养殖的脚印中产生，具有很好的清洁性能。通过对生产过程及工程方案的研究，在沼泽表层种上栀子花、金边黄杨、金鸡菊、麦冬草等多种沼泽或植被，以达到沼泽增氧、增氧及美化的目的。在通过对湿地类型、填料厚度、植物品种、植物数量、COD、TN、TP年排放强度分别为896.35kg/hm2、35.2kg/hm2、10.9kg/hmm2，从而初步解决水产养殖对水的污染问题。

2.3 池塘净化

根据过滤、沉淀、吸附、氧化和降解等技术的基本理论，对池塘进行水质的污染治理。常规鱼塘一般采用快速过滤器，其过滤效率依赖于滤料的选择，而这种较单一填充物更适用于各种组合。目前采用的方法主要是由于水体中存在着较多的悬浊物，因此在处理的时候，必须配合常规的净化和替换填充物，但这也耗费很多的精力和资源。其中，池塘的清淤具有工程简便、造价低廉等优点。

3 淡水养殖尾水处理技术

3.1 物理处理技术

在物理上，有三种方法。首先，在分离饲料水中，通常采用机械过滤将固态、悬浮物等进行分离。利用机械过滤技术，比较常用的方法是加装微滤器，利用微滤器对尾水中的藻等杂物进行筛选，使尾水中的水质得到净化。但此法较为繁琐，且成效欠佳。其次，根据鼓泡作用机理，利用尾水将汽化后的产物进行脱出，该过程要求有一定的活性物质，但在天然水体中，汽化产物较少，难以生成汽化产物。最后，采用膜分离技术，采用多种生物膜过滤对尾水进行处理，可以将尾水中的氨氮等物质除去超过70%，但由于其成本较高，很难实现与其匹配。

3.2 生物处理技术

主要有三类生物技术，一是采用水生生物，通过在淡水作物上种植水生生物，去除水体中的吸附物质，实现对水体的清洁，从而保证水产养殖的正常发展。二是海藻在成长的同时，还能吸收重金属元素，并能进行新陈代谢，生成氧，以利于鱼类的生长。三是通过微生物对尾水中的氨氮和有机质进行有效的降解，使尾水中的氨氮和有机质含量大幅度下降，使尾水的处理效果达到90%以上，对尾水井进行治理是十分必要的。

3.3 化学处理技术

目前，我国水产养殖业普遍采用的是化学处理技术，对于淡水养殖中的尾水，化学处理技术主要使用消毒剂杀灭水中病原体，达到改善水质的效果。在这项技术中，水中较大的浮固体物通过沉淀砂过滤，然后通过化学药物去除弧菌和藻类孢子等有机物质，达到尾水处理效果。

4 尾水处理的建设

4.1 建设内容

（1）生态沟渠建设，将养殖池塘排水沟（渠）建设成具有自己独特的生态结构，并发挥相应的生态功能的沟渠系统，被称作生态沟渠。根据水产养殖尾水的现状，确定了生态排水沟的类型。

（2）简易植被沟渠。为了适应尾水排水量较小，在沟内有一段距离，且两侧没有硬化，在沟内的坡面上，可以种植一些草本植物，在沟内，可以选择一些适合本地生长的水生植物，在沟内，可以种植一些沉水植物，在沟内，可以种植一些挺水植物。密度和放置方式不宜阻碍水流的流通。

（3）生态沟渠，适合于水槽较大、尾水排水量较大的养殖区。施工方法在沟渠中，在沟渠的流道中，在其底部竖立3道隔离墙，将主沟分成四段，并在流道中保持相同的流道。

在各部分沟渠中，分别设有以下装置：①生态沟渠I区：占地约30%的面积，种植大型挺水植物，在水面上种植1～2株/m2，其主要功能是沉淀；②生态沟渠II区：在沟渠面积约20%的地方，设置一座浮床，并在浮床上栽种一种根系发达、生物量大的本土优势水草，如水浮莲、水葫芦、黄花水青藤等，以及水青藤等浮叶草等。根据实际情况，采用不同的方法，设置不同的生物浮床，每隔4～6m，覆盖面积为1/3～2/3。③生态沟渠II区：在该区域内，放养滤食鱼（鲢鳙1～2条/m2）、贝类、挂种（0.5～0.8kg/m2）。采用罗茨鼓风机1台，约

3 kW，根据不同区域的不同，设置不同的曝气口，并根据不同区域的不同，设置不同的曝气口。④生态沟渠IV区：占用整个沟渠的20%左右，放置立体弹性填料或分子生物膜（悬挂在水中），底部种植采用马莱眼子菜、苦草等，对排水沟内的NH3-N进行深度处理，以达到排水沟内NH3-N的目的。生态沟渠的每一段都在进口处设置一道门，每道门都能在同一时间打开或闭合。闸门的过流宽度占其所处生态沟渠沟道宽度的80%～100%，或者建造一座过滤坝，以现场情况为基础，来决定建设的规模。

4.2 尾水处理专区建设

4.2.1 设施建设布局

生态沟渠、生态塘（净池）、潜流湿地等生态设施与养殖塘的构成比例，要根据养殖品种、养殖密度、养殖方式等特性确定，一般生态工程设施所占的范围不能大于养殖塘的20%。

4.2.2 尾水处理流程图

以尾水处理等处理工艺为依据，对淡水养殖尾水进行处理，一般需要以下几个功能环节，具体的处理环节流程图如下：

流程图说明：

（1）①、②、③、④、⑤、⑦、⑥、⑦等，一般采用 PVC管，管径根据水流的流量而定，安装在距水底20～30cm的地方，最好是两个不同的池子，有些池子还可以在两个池子之间修建一条滤网，综合考虑水质的好坏，来确定和选用哪一种池子。（2）各功能池的排列次序通常不能对调，但也可以对其进行适当的调整，例如，微生物净化池、水生植物净化池，可以根据尾水流入的数量及污染程度，确定其是否对各功能池进行合并，但对各功能池的增加或减少，都要在净化池内的水经过检验符合要求的基础上进行。（3）沉淀池为30%，曝气池为10%，微生物及其他纯净池、水生植物纯净池和清洁水池各为20%。其中，水生植物净化池主要是对水体分解后的无机物进行进一步的利用，它可以形成一种虹吸一样，对水体中有机物等进行分解与消化，从而提高水体的自净能力，让水体的活力得到恢复，从而达到净化水质的目的。

5 淡水养殖尾水处理技术开发应用

5.1 通过鱼—贝—藻循环养殖处理尾水

在淡水养殖规模大的时候，容易被人为因素所干扰，不仅会对水环境产生影响，而且随着养殖水环境的改变，也会引起水产病害。因此，可以采用鱼-贝-藻循环式的尾水处理技术，根据土壤的自净原则，基于尾气的浇灌，采用接触式过滤技术，并配合微生物技术，从而降低投资。这符合当前我国水产养殖业向高产量发展的方向，也符合我国水产养殖业的发展方向。

5.2 利用生态原理原位修复水质环境

就目前我国水产养殖业的尾水处理现状来看，单一方法的处理，治理效果与经济效益均不理想。利用生态原理将化学、生物和物理3种处理方式相结合，对物理吸附作用更强的过滤器进行深入分析，并提出质量好、成本低、效果好的化学絮凝剂，并对有毒物质进行有效处理的生物种类，从而构建综合的尾水处理模式，实现对水体的尾气治理，这也是尾水处理技术的又一个发展趋势。

5.3 池塘处理工艺

将池塘中的尾水集中到一起，通过物理、化学和生物三种方法综合处理，利用沉积池、网滤、气溶胶和生物过滤等方法处理尾水，采用“沉降池、曝气池、生物过滤”等方法，构建“沉降池→曝气池+生物过滤”的复合式生物过滤系统，实现对尾水的综合处理，即“沉降池”“曝气池”“生物过滤系统”“人造潜流沼泽”“生态净化塘”。通过沉淀过滤、气溶胶富集、湿地过滤、微生物降解和水源生态修复等因素，降低水中氮、磷、COD、BOD5、藻类等指数的水平，以满足养殖尾水的排放或回收利用的要求[1]。

6 淡水池塘尾水达標排放处理措施

许多地方都要求加大对养殖环节的污染控制力度，并对此做出明确的要求，开展健康养殖，并利用这个时机，大力发展工业循环水养殖、池塘循环水养殖等。同时，为了达到养殖尾水的标准，必须对其进行相应的改进，通过技术和设备的支撑，在水池系统的内部，使其达到水的内循环。同时，将养殖水产的粪便、残留的饵料等大颗粒的残留物，进行统一的分类，并对其进行无害化的处理，然后进行重复使用，从而达到节约能源、减少碳排放的目的。这样可以使养殖水产在池塘内实现集中养殖，方便养殖人员投喂饵料，提高饵料利用率。同时这样也方便进行病虫害的防治，能够快速发现病害的可能，有效进行预防和处理。另外，由于水产养殖业的尾水需要大量地进行治理，其中包括沉淀池、生物净化池等。必须设置一套监控系统，对养殖尾水中的各项指标进行远程的实时监测，具体包括溶氧、pH、总氮等指标，在经过纯化之后，这些指标还可以被回收利用。另外，要进行养殖尾水的治理，必须设置新的生态化处理设施，主要包括：生态通道（进排水管道）、过滤坝和生物净化池，它们的占用范围约为养殖水体的10%。在使用的时候，要根据养殖的规模和形态的实际状况进行合理的调节，确保做到因地制宜。尾水处理的具体流程是：在水产养殖的过程中，所生成的尾水通过一个排气管，然后进入到沉降池进行沉积，在沉降池中可以加入一些絮凝剂加快沉积的速率，从而提高处理效果。经过沉淀后，处理的水又进入曝气池，在该装置中提高水中的溶解氧，这时可以加入微生态试剂，培育有益菌，降解水中的有机质。然后，经过处理的水，通过滤网，将其中的悬浮物质过滤出来，最后，将会被送到一个生态系统，通过生态系统对水质进行综合的污染，让水质变得更好。

7 淡水池塘尾水处理前景展望

近年来，我国越来越注重对水体的污染防治，对水体的排污和控制给予高度的重视，使水产养殖业的尾水中的处置面临着很大的困难。从技术开发的角度进行研究，当前，针对淡水养殖尾水的技术类别主要可以分为物理、化学和生物三大类，这些技术都有其独特的技术类别，也都有其自身的优点和不足之处。相对而言，物理处理技术适合于小范围的水产养殖，而化学处理技术由于存在二次污染的风险，因此在生态文明的背景下并不被大力倡导，与这两种技术比较起来，生物处理技术具有更为广泛的发展空间。

8 结语

在对淡水养殖尾水进行的处理中，较为普遍的就是化学、物理和生物这3种治理技术，它们都具有较为明显的作用和良好的应用前景。因此，需要对其进行更多的应用和创新，从而确保水产养殖业的可持续健康发展。最近几年，随着淡水行业的发展，其养殖的范围越来越广，技术也越来越成熟。但是，在这种情况下，淡水养殖业也给我们的生态系统带来了很大的危害。在绿色可持续发展的策略下，各个区域在发展淡水养殖的同时，要重视对养殖尾水的处理工作，并积极地对其进行创新，构建出一套完整的、全面的、完整的、可持续的、具有代表性的、具有普遍性的、有针对性的治理措施。

参考文献

[1] 段六运.淡水养殖尾水处理技术现状及其开发应用[J].新农业，2022（2）：40.