海水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)

文/孫遠(yuǎn)遠(yuǎn) 史德杰 董濟(jì)軍 王磊 豐愛秀 牟丹丹

近年來，我國海水養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展取得了顯著成績，同時(shí)養(yǎng)殖尾水帶來的環(huán)境問題也日益突出。本文對(duì)現(xiàn)有的海水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)進(jìn)行了梳理，以期為海水養(yǎng)殖企業(yè)在推進(jìn)水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖大背景下更高效地處理養(yǎng)殖尾水提供技術(shù)參考。

我國是海水養(yǎng)殖大國，2019年全國海水養(yǎng)殖面積1992.18千公頃，海水養(yǎng)殖產(chǎn)量2065.33萬噸，占全國海水產(chǎn)品產(chǎn)量的62.92%，產(chǎn)值3575.29億元。海水養(yǎng)殖在拉動(dòng)漁業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、保障優(yōu)質(zhì)蛋白供給、增加漁民收入等方面發(fā)揮了重要作用。與此同時(shí)，隨著海水養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展以及養(yǎng)殖密度的不斷提高，養(yǎng)殖尾水帶來的環(huán)境問題日益引起廣泛重視。當(dāng)前，我國的海水養(yǎng)殖模式仍較為傳統(tǒng)，多為開放式、粗放型，設(shè)施化和集約化程度較低，存在養(yǎng)殖尾水未經(jīng)處理直接排放或不達(dá)標(biāo)排放的現(xiàn)象。由于養(yǎng)殖尾水中含有大量的殘餌、糞便等有機(jī)物，尾水的隨意排放給周邊海域帶來了不良影響。養(yǎng)殖尾水缺乏治理在一定程度上制約了海水養(yǎng)殖業(yè)綠色健康發(fā)展。為給海水養(yǎng)殖企業(yè)提供養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)參考，助力海水養(yǎng)殖業(yè)綠色健康發(fā)展，本文梳理了現(xiàn)有的海水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)。

一、物理處理技術(shù)

養(yǎng)殖尾水中的污染物主要是指固態(tài)的糞便、殘餌以及溶解在水中的N、P等物質(zhì)。做好養(yǎng)殖尾水的固液分離，將糞便、殘餌等固態(tài)物質(zhì)及早排出，可以有效減輕水體消減N、P的壓力。物理處理技術(shù)就是利用物理學(xué)方法對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行固液分離，同時(shí)去除部分可溶性有機(jī)物，從而達(dá)到減輕污染的目的。常見的有沉淀、機(jī)械過濾、泡沫分離等方法。

（一）沉淀

通過把排水渠設(shè)計(jì)成迂回前進(jìn)的方式，人為加長養(yǎng)殖尾水排放路徑，使養(yǎng)殖尾水中的糞便、殘餌等大顆粒污染物經(jīng)過多級(jí)沉淀后沉降聚集到池底，來達(dá)到固液分離的效果。用吸污泵將沉淀移送積污池，加工制成有機(jī)肥，變廢為寶。該方法常作為養(yǎng)殖尾水處理的第一步，排污效果好，效率高，可大批量處理養(yǎng)殖尾水，其建設(shè)費(fèi)用和后期維護(hù)費(fèi)用都較低。

（二）機(jī)械過濾

機(jī)械過濾是對(duì)養(yǎng)殖尾水進(jìn)行固液分離的重要手段，可有效去除60μm～200μm粒徑的顆粒污染物，常見裝置有微濾機(jī)（轉(zhuǎn)鼓式微濾機(jī)）、超濾機(jī)、過濾篩（弧形篩、平面篩）、砂濾器（池）等。該方法可有效去除養(yǎng)殖水體中的殘餌、糞便等大顆粒固體物質(zhì)，大大減輕整套水處理系統(tǒng)的負(fù)荷，是去除糞便、殘餌及大顆粒懸浮物的重要方法。但該方法對(duì)去除溶解的N、P和有機(jī)物質(zhì)作用不明顯，且能耗較大。

（三）泡沫分離

泡沫分離法是利用微小氣泡的表面張力吸附混雜在水中的各種微細(xì)顆粒和黏性物質(zhì)，然后將泡沫去除從而達(dá)到凈化的目的。泡沫分離法是養(yǎng)殖尾水處理較常用的方法，常用設(shè)備為泡沫分離器，它可以去除水體中顆粒較小的物質(zhì)以及一部分可溶性有機(jī)物，常與微濾機(jī)配合使用。

二、化學(xué)處理技術(shù)

化學(xué)處理技術(shù)指利用化學(xué)原理對(duì)養(yǎng)殖尾水中細(xì)菌和污染物進(jìn)行破壞、絡(luò)合、吸附和沉淀等，從而起到除污殺菌的作用。常用的方法有電化學(xué)氧化技術(shù)和電絮凝技術(shù)等。

（一）電氧化技術(shù)

弧菌、愛德華氏菌、鏈球菌、單胞菌等細(xì)菌是海水養(yǎng)殖常見的致病菌，在適宜條件下，細(xì)菌快速繁殖，如不及時(shí)殺滅，極易暴發(fā)傳染病。電氧化技術(shù)是在外加電場的作用下，激發(fā)產(chǎn)生羥基自由基以及次氯酸，破壞細(xì)菌細(xì)胞膜、蛋白質(zhì)、核酸等物質(zhì)，細(xì)胞質(zhì)外流，導(dǎo)致細(xì)菌失活。由于海水中含有較高的氯離子，為電化學(xué)處理提供了天然的電解質(zhì)。相對(duì)于傳統(tǒng)的水產(chǎn)養(yǎng)殖水體消毒處理，電化學(xué)消毒一般不需要添加試劑，節(jié)省成本，同時(shí)消毒副產(chǎn)物較少，是比較清潔的消毒技術(shù)。

（二）電絮凝技術(shù)

電絮凝技術(shù)作為一種綠色環(huán)保型水處理技術(shù)，通過犧牲陽極在外加電場作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，產(chǎn)生具有絮凝特性的金屬陽離子，經(jīng)水解、聚合形成一系列多核羥基絡(luò)合物，然后通過絮凝沉淀或氣浮分離等方式去除污水中的污染物。該方法具有操作簡單、污染物去除效率高、適用范圍廣、占地面積小等特點(diǎn)，近年來在養(yǎng)殖尾水除藻、除濁度和化學(xué)需氧量（COD）、脫氮除磷、殺菌消毒等實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的污水處理中也獲得成功，但處理成本較高、缺乏應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的參考模型，能耗高、電極鈍化等問題制約著電絮凝技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。

三、生物處理技術(shù)

生物處理技術(shù)是指利用生物吸附、降解養(yǎng)殖尾水中無機(jī)物和有機(jī)物進(jìn)而達(dá)到凈化養(yǎng)殖尾水的方法，包括微生物凈化、貝—藻凈化和人工濕地凈化等。

（一）微生物凈化

微生物凈化指一種利用微生物來分解、轉(zhuǎn)化水中有毒、有害物的處理方法。具體做法是根據(jù)養(yǎng)殖周期定期潑灑芽孢桿菌、硝化細(xì)菌或EM菌等微生物制劑，或者從養(yǎng)殖尾水、底泥中有針對(duì)性地分離、篩選、擴(kuò)繁消氮效果好的菌群，制作出養(yǎng)殖尾水治理專業(yè)微生態(tài)制劑潑向生物濾池，完成微生物掛膜。常見方法包括微生物制劑法、生物濾膜法、膜生物反應(yīng)器。該方法對(duì)養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的氨氮、亞硝酸鹽具有很好的降解作用，是循環(huán)水養(yǎng)殖水處理的重要裝備之一。

（二）貝—藻凈化

養(yǎng)殖尾水通常較肥，富含N、P，可為貝類餌料生物單胞藻類提供營養(yǎng)源。投放硅藻等單胞藻濃縮液來吸收養(yǎng)殖尾水中的N、P污染物，然后通過吊養(yǎng)或底播的方式套養(yǎng)濾食性貝類，充分利用水體中單胞藻，既有效消減了水體中的污染物，也收獲了豐厚的養(yǎng)殖副產(chǎn)品，節(jié)約了養(yǎng)殖成本。常見的套養(yǎng)品種有牡蠣、文蛤或棒錐螺等，為了避免物種入侵帶來的不良后果，建議多選用本地種。

（三）人工濕地凈化

人工濕地，也叫構(gòu)建濕地，從生態(tài)學(xué)原理出發(fā)，對(duì)自然濕地生態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行模擬，利用植物、微生物和基質(zhì)的物理、化學(xué)和生物協(xié)同作用來去除水體中的氮、磷和有機(jī)物，實(shí)現(xiàn)全面凈化污水的目的。該方法具有投資建設(shè)成本低、運(yùn)行費(fèi)用少、凈化率高和易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，目前已在污水處理實(shí)際運(yùn)用中產(chǎn)生了良好的效果。紅樹林人造潛流濕地、海馬齒生態(tài)浮床等技術(shù)在凈化養(yǎng)殖尾水方面取得較好成果，而互花米草雖曾作為試驗(yàn)種在海水養(yǎng)殖尾水處理中取得明顯效果，但因其為外來種，存在種群入侵的風(fēng)險(xiǎn)，現(xiàn)已被集中清理。人工濕地是環(huán)境友好型的尾水處理技術(shù)，二次污染少，對(duì)養(yǎng)殖尾水中的懸浮物、氮磷、有機(jī)物等均具有較好的去除效果，但往往需要占用較大的土地，且運(yùn)行緩慢。

四、結(jié)語

漁業(yè)養(yǎng)殖尾水處理是海水養(yǎng)殖業(yè)綠色健康發(fā)展的關(guān)鍵，也是實(shí)現(xiàn)漁業(yè)現(xiàn)代化的必然要求。針對(duì)當(dāng)前海水養(yǎng)殖模式較為傳統(tǒng)，設(shè)施化、集約化程度低，養(yǎng)殖尾水隨意排放等現(xiàn)狀，建議在今后的海水養(yǎng)殖活動(dòng)中把養(yǎng)殖尾水治理當(dāng)做工作重點(diǎn)來抓，積極引導(dǎo)水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)，通過集成利用尾水處理技術(shù)、組合優(yōu)化處理工藝、升級(jí)改造尾水處理設(shè)備以及探索并推廣養(yǎng)殖尾水治理模式等方式，不斷提高海水養(yǎng)殖尾水處理水平，實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖尾水資源化綜合利用或達(dá)標(biāo)排放，為實(shí)現(xiàn)水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖發(fā)展助力。