设施渔业养殖尾水颗粒物去除技术及应用

王秀龙，刘 青，陈德军，陶 莎，秦国兵，马永兵

(贵阳市水产站，贵州 贵阳 550008)

为了提升产量，贵阳市积极探索了多种设施渔业发展模式。其中工程化流水槽等养殖模式有效地解决了宜养水面少、养殖单产低、养殖尾水处理难等问题，成为了贵阳市设施渔业的主推模式，形成了与山区地形地貌及市场相适应的尾水处理特点。各种模式都需要快速、有效地去除颗粒物，以减轻养殖尾水后续生物去除总氮、总磷、有机物的压力。本文总结了贵阳市在发展设施渔业过程中积累的经验和技术，提出了设施渔业养殖尾水去除颗粒物的建议，为设施渔业发展提供参考。

一、养殖尾水颗粒物的特点

1.颗粒物的来源

养殖尾水的颗粒物主要由残饵、粪便、微生物(藻类、细菌等)以及养殖进水带来的泥沙、腐屑组成。在循环水养殖系统中，有一条经验法则总结：被吃掉的饲料中有80%～90%最终将以粪便等形式排放出来，其中，投喂饲料量的20%～30%会作为固体颗粒物进行计算。对于不重复利用的一般养殖水体中，总颗粒物(TSS)浓度通常在5～50毫克/升(Timmons M B，朱松明，2021)。

2.颗粒物的危害

如果颗粒物不及时从养殖水体中去除，它们会持续降解，消耗水体中的氧气，增加二氧化碳的浓度，导致水体中的氨氮和亚硝酸盐含量上升。同时，如果颗粒物被排放到自然水体中，会导致水体中的氮、磷含量增加。

3.物理特性

从物理去除养殖尾水颗粒物的角度来说，主要关注的特征是密度和粒径分布，养殖尾水悬浮颗粒的密度受养殖品种、饲料成分等因素的影响。根据循环水养殖系统取出的颗粒物测量结果，其密度为1.19；而在鲑鱼养殖系统中测出的密度为1.05(Timmons M B，朱松明，2021)。尽管存在差异，但总体来说密度较低，比重较小，不利于颗粒物的沉降。

二、去除方法

养殖尾水的颗粒物主要通过物理方法进行去除，包括沉降、气浮和过滤。当悬浮物的相对浓度大于废水的相对浓度时，在重力作用下，悬浮物会沉降下来，一般可以去除粒径20～100微米以上的颗粒物。当悬浮物的相对密度与废水接近时，通入空气形成大量气泡将悬浮物带至水面去除，称为气浮。过滤是以某种多孔物质为介质来处理悬浮物，在外力作用下，悬浮液中的液体通过介质的孔道，而固体颗粒被截留下来，从而实现固液分离(廖传华，2016)。

三、去除颗粒物模式应用情况

1.机械过滤＋四池三坝

该模式主要在息烽县西山镇流水池养殖场应用。养殖尾水经过排水沟渠收集后，首先通过两台微滤机进行过滤。微滤机的网目为100目，即粒径154微米以上的颗粒物将在此环节被去除。在去除154 微米以上颗粒物后，小于154 微米的颗粒物再经过四池三坝沉淀和吸附，未能沉淀或沉淀不了的颗粒物将通过微生物分解吸收或随水流排出。该模式的特点是日处理尾水能力较大。

2.沉淀＋机械过滤＋气浮

该模式主要在白云区麦架镇的南美白对虾工厂化养殖场应用。养殖尾水经过收集后先流入沉淀池进行沉淀，再进入微滤机进行过滤。与机械过滤＋四池三坝模式不同，该模式的微滤机网目为200 目，能够去除粒径72 微米以上的颗粒物。由于使用的网目更小，因此先进行沉淀，再使用微滤机进行过滤，这样可以避免颗粒物因浓度过高而堵塞网孔，减轻机械压力。最后，通过气浮(蛋白分离器)进一步去除微小颗粒物。该模式的特点是去除颗粒物的效果较好，养殖尾水经过后续的生物滤池处理后可循环使用。

3.过滤网＋斜管沉淀池＋潜流湿地

该模式主要在息烽县西山镇陆基圆池养殖场应用。养殖尾水经收集后在重力作用下自流通过80目的斜面过滤网，粒径大于178微米的大部分颗粒物在这一环节被去除，再流入斜管沉淀池沉淀，最后通过水平潜流湿地沉淀、吸附，颗粒物基本被去除。该模式的特点是日水处理流量大，结合水的重力作用自流特性设计，节省能耗。

4.多级沉淀池＋生物湿地

该模式主要在息烽县鹿窝镇的高位池养殖场应用。养殖尾水经过收集后，流入一级、二级和三级沉淀池，在这三级池中大粒径的颗粒物逐渐沉淀下来，而未沉淀的颗粒物则在经过两级生物湿地处理后被有效去除。该模式的特点是日处理水流量较大，然而也存在一定的缺点，即养殖尾水沉淀区所需面积较大。

5.回形沉淀池＋氧化塘

该模式主要应用于白云区麦架镇的工程化流水槽养殖基地。在养殖槽末端，颗粒物沉淀下来，然后通过水泵回收至岸边的回形沉淀池。经过沉淀后流入氧化塘，其中种植有水生植物，这些植物可以拦截和吸附颗粒物，从而进行进一步处理。该模式在去除养殖尾水中的颗粒物方面表现出色，优点是水处理量较小，并且通过多道沉淀过程可以有效沉降颗粒物，缺点是从养殖槽末端回收的颗粒物数量较少。

6.生物絮团技术＋沉淀

该模式在贵安新区的湖潮乡得到应用。养殖基地采用生物絮团技术进行工厂化养殖，通过向养殖水体添加有机碳源，以调节水中的碳、氮、磷比，促使水体中的异养细菌大量繁殖，从而同化无机氮。这样可以将水体中的残饵、养殖动物排泄物以及一些次级代谢产物等有害氮源转化为可以被吸收利用的菌体蛋白，也称为生物絮团。形成的生物絮团不仅可以解决水体中的腐屑和饲料滞留问题，还可以被滤食性养殖动物摄食，实现了饲料蛋白的再利用，只有少部分不能被利用的颗粒物会随虾壳等沉淀下来。

四、对贵阳市设施渔业养殖尾水颗粒物去除的建议

1.对传统流水池养殖尾水颗粒物去除的建议

传统的流水池养殖主要是养殖鲟鱼、虹鳟等冷水性鱼。由于这些养殖对象对溶氧要求较高，因此需要较大的水量，养殖尾水的排放量也相应较大。而许多流水池养殖场地处山区峡谷，地势有限，并未规划或预留足够的面积来处理养殖尾水。现有的尾水处理模式“机械过滤＋沉淀”虽然能取得一定效果，但水流大，对机械的损耗大，能耗需求大，沉淀池的面积也较大。鉴于上述原因，建议传统流水池养殖尾水颗粒物的去除采用侧向流斜板沉淀池进行沉淀。如果养殖场的日流量超过5 万米³，则可以考虑再增加一座沉淀池。这种沉淀池在去除颗粒物方面的效果优于100目的微滤机。

2.对工程化流水槽养殖尾水颗粒物去除的建议

工程化流水槽养殖尾水的排放量相对较小，每条槽的日排放量仅约为2米³，因此，拥有20条槽的养殖场日总排放量约为40米³。在工程化流水槽中，去除颗粒物最关键的环节是确保颗粒物在流水槽末端有效沉降。如果颗粒物在流水槽末端未能有效沉降，将会增加水库自净能力的压力。基于上述原因，建议工程化流水槽养殖尾水颗粒物去除以优化流水槽末端结构为重点，具体可以采取侧向流斜板沉淀池的方法，以有效地截获颗粒物，随后通过水泵将沉淀物集中回收处理。这样可以更有效地去除颗粒物，减轻对水库自净能力的压力。

3.对高位池养殖尾水颗粒物去除的建议

高位池养殖的日换水量约为池水量的20%，因此，5 000米³的养殖池日换水量可达1 000米³。总体来看，高位池养殖场的日换水量较大。以贵阳市的高位池养殖场为例，其养殖尾水的日处理量在500 米³以上，而尾水处理面积也占养殖面积的30%以上。然而，目前贵阳市高位池养殖尾水存在的问题主要是处理水流量大、养殖尾水采用的处理模式占地面积大。为了解决这些问题，建议高位池养殖采用斜板沉淀池先有效去除大颗粒物，随后再通过微生物分解、吸收水中的有机物和氮、磷，可以更有效地处理高位池养殖尾水，提高土地资源的利用效率。

4.对陆基圆池养殖尾水颗粒物去除的建议

该模式的特点是日换水量较大，达到养殖池的30%以上，在养殖高峰期甚至可达到200%。为了有效地去除颗粒物，建议将颗粒物的去除分为两步进行。首先，使用斜板沉淀池去除大颗粒物；其次，使用水平潜流湿地对未被第一步去除的颗粒物进行过滤和吸附。通过这两步处理，可以更有效地去除陆基圆池养殖尾水中的颗粒物。

5.对工厂化养殖尾水颗粒物去除的建议

南美白对虾养殖是循环水养殖模式的主要应用实践，这种模式的日投饵量较小、水交换量快。因此，建议使用300目的微滤机更好地去除颗粒物。对于生物絮团养殖模式，建议探索在进行生物处理前，先对养殖水体进行沉淀处理，之后再加入碳源培育细菌净化水质。通过这种方式，可更有效去除颗粒物，提高水体净化效率。