淡水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)現(xiàn)狀及其開發(fā)應(yīng)用

王子龍

摘要：目前，高密度養(yǎng)殖是國內(nèi)最為廣泛的一種模式。由于采用常規(guī)的人工養(yǎng)殖方式，養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生許多不合格的飼料及畜禽糞尿，使養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的尾水環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻。如何有效地處理并合理地使用淡水養(yǎng)殖業(yè)中的尾水，是當(dāng)前我國淡水養(yǎng)殖業(yè)中有待解決的問題。本文對淡水養(yǎng)殖尾水的特性進(jìn)行詳細(xì)的剖析，并著重對當(dāng)前尾水處理的物理、化學(xué)、生物等技術(shù)進(jìn)行全面的分析，對我國淡水養(yǎng)殖業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展具有重要的現(xiàn)實意義。

關(guān)鍵詞：淡水養(yǎng)殖；尾水處理技術(shù)；開發(fā)

1 水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水特點

在我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)，飼喂水體的污染物以氨氮、亞硝酸鹽、有機質(zhì)、磷及受污染的有機物為主。其中，NH3是水產(chǎn)動物排泄物，是飼料、排泄物、動植物殘骸等生物降解過程中產(chǎn)生的主要污染物，不僅污染水質(zhì)，而且對養(yǎng)殖業(yè)具有一定的毒性。對魚類具有高度毒害作用的亞硝酸鹽，可導(dǎo)致魚蝦體內(nèi)鐵血紅蛋白被氧化為”高鐵”，導(dǎo)致血中氧含量下降，造成機體缺氧，水產(chǎn)生物產(chǎn)量下降，嚴(yán)重時可導(dǎo)致水產(chǎn)生物死亡。同時，水體中的有機質(zhì)可被飼料、浮游生物的代謝物及養(yǎng)殖后的排泄物等物質(zhì)所降解，形成大量的有機物質(zhì)，從而造成水體質(zhì)量下降，影響到魚類的生長。

2 淡水池塘養(yǎng)殖尾水處理現(xiàn)狀

2.1 設(shè)施凈化

凈化設(shè)施的原理類似于池塘的凈化，在技術(shù)上更精細(xì)、更專業(yè)。污水處理廠的特點是效果好，面積小，成本高。其中的雜物可溶于或不溶于水產(chǎn)養(yǎng)殖水體，其主要粒子尺寸在1nm～0.2?m，屬于一種叫做”膠原體系”，不能使用重力沉降方法，也不能通過過濾方法將其除去，只能通過藥劑對其穩(wěn)定性進(jìn)行打破，從而提高對膠原體系的除去。通常，顆粒分布在1nm～100?m范圍內(nèi)，且顆粒分布范圍可以相互融合。因而，使用目標(biāo)顆粒進(jìn)行凝結(jié)非常必要，并廣泛應(yīng)用于各種分離技術(shù)。與此同時，在淡水養(yǎng)殖過程中，還可以使用特殊的活性炭吸附法，將水、蛋白質(zhì)等有機殘渣進(jìn)行去除。然而，該方法存在著因其易被懸濁物所阻隔、需用水少、費用高等缺點，限制其在水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)中的推廣。

2.2 濕地凈化

沼澤的清潔是一個可以有效去除 N、P等營養(yǎng)要素的復(fù)合多功能的生態(tài)系統(tǒng)，通過物理過濾、化學(xué)吸附、沉淀、植物過濾和微生物等方式在水產(chǎn)養(yǎng)殖的腳印中產(chǎn)生，具有很好的清潔性能。通過對生產(chǎn)過程及工程方案的研究，在沼澤表層種上梔子花、金邊黃楊、金雞菊、麥冬草等多種沼澤或植被，以達(dá)到沼澤增氧、增氧及美化的目的。在通過對濕地類型、填料厚度、植物品種、植物數(shù)量、COD、TN、TP年排放強度分別為896.35kg/hm2、35.2kg/hm2、10.9kg/hmm2，從而初步解決水產(chǎn)養(yǎng)殖對水的污染問題。

2.3 池塘凈化

根據(jù)過濾、沉淀、吸附、氧化和降解等技術(shù)的基本理論，對池塘進(jìn)行水質(zhì)的污染治理。常規(guī)魚塘一般采用快速過濾器，其過濾效率依賴于濾料的選擇，而這種較單一填充物更適用于各種組合。目前采用的方法主要是由于水體中存在著較多的懸濁物，因此在處理的時候，必須配合常規(guī)的凈化和替換填充物，但這也耗費很多的精力和資源。其中，池塘的清淤具有工程簡便、造價低廉等優(yōu)點。

3 淡水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)

3.1 物理處理技術(shù)

在物理上，有三種方法。首先，在分離飼料水中，通常采用機械過濾將固態(tài)、懸浮物等進(jìn)行分離。利用機械過濾技術(shù)，比較常用的方法是加裝微濾器，利用微濾器對尾水中的藻等雜物進(jìn)行篩選，使尾水中的水質(zhì)得到凈化。但此法較為繁瑣，且成效欠佳。其次，根據(jù)鼓泡作用機理，利用尾水將汽化后的產(chǎn)物進(jìn)行脫出，該過程要求有一定的活性物質(zhì)，但在天然水體中，汽化產(chǎn)物較少，難以生成汽化產(chǎn)物。最后，采用膜分離技術(shù)，采用多種生物膜過濾對尾水進(jìn)行處理，可以將尾水中的氨氮等物質(zhì)除去超過70%，但由于其成本較高，很難實現(xiàn)與其匹配。

3.2 生物處理技術(shù)

主要有三類生物技術(shù)，一是采用水生生物，通過在淡水作物上種植水生生物，去除水體中的吸附物質(zhì)，實現(xiàn)對水體的清潔，從而保證水產(chǎn)養(yǎng)殖的正常發(fā)展。二是海藻在成長的同時，還能吸收重金屬元素，并能進(jìn)行新陳代謝，生成氧，以利于魚類的生長。三是通過微生物對尾水中的氨氮和有機質(zhì)進(jìn)行有效的降解，使尾水中的氨氮和有機質(zhì)含量大幅度下降，使尾水的處理效果達(dá)到90%以上，對尾水井進(jìn)行治理是十分必要的。

3.3 化學(xué)處理技術(shù)

目前，我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)普遍采用的是化學(xué)處理技術(shù)，對于淡水養(yǎng)殖中的尾水，化學(xué)處理技術(shù)主要使用消毒劑殺滅水中病原體，達(dá)到改善水質(zhì)的效果。在這項技術(shù)中，水中較大的浮固體物通過沉淀砂過濾，然后通過化學(xué)藥物去除弧菌和藻類孢子等有機物質(zhì)，達(dá)到尾水處理效果。

4 尾水處理的建設(shè)

4.1 建設(shè)內(nèi)容

（1）生態(tài)溝渠建設(shè)，將養(yǎng)殖池塘排水溝（渠）建設(shè)成具有自己獨特的生態(tài)結(jié)構(gòu)，并發(fā)揮相應(yīng)的生態(tài)功能的溝渠系統(tǒng)，被稱作生態(tài)溝渠。根據(jù)水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水的現(xiàn)狀，確定了生態(tài)排水溝的類型。

（2）簡易植被溝渠。為了適應(yīng)尾水排水量較小，在溝內(nèi)有一段距離，且兩側(cè)沒有硬化，在溝內(nèi)的坡面上，可以種植一些草本植物，在溝內(nèi)，可以選擇一些適合本地生長的水生植物，在溝內(nèi)，可以種植一些沉水植物，在溝內(nèi)，可以種植一些挺水植物。密度和放置方式不宜阻礙水流的流通。

（3）生態(tài)溝渠，適合于水槽較大、尾水排水量較大的養(yǎng)殖區(qū)。施工方法在溝渠中，在溝渠的流道中，在其底部豎立3道隔離墻，將主溝分成四段，并在流道中保持相同的流道。

在各部分溝渠中，分別設(shè)有以下裝置：①生態(tài)溝渠I區(qū)：占地約30%的面積，種植大型挺水植物，在水面上種植1～2株/m2，其主要功能是沉淀；②生態(tài)溝渠II區(qū)：在溝渠面積約20%的地方，設(shè)置一座浮床，并在浮床上栽種一種根系發(fā)達(dá)、生物量大的本土優(yōu)勢水草，如水浮蓮、水葫蘆、黃花水青藤等，以及水青藤等浮葉草等。根據(jù)實際情況，采用不同的方法，設(shè)置不同的生物浮床，每隔4～6m，覆蓋面積為1/3～2/3。③生態(tài)溝渠II區(qū)：在該區(qū)域內(nèi)，放養(yǎng)濾食魚（鰱鳙1～2條/m2）、貝類、掛種（0.5～0.8kg/m2）。采用羅茨鼓風(fēng)機1臺，約

3 kW，根據(jù)不同區(qū)域的不同，設(shè)置不同的曝氣口，并根據(jù)不同區(qū)域的不同，設(shè)置不同的曝氣口。④生態(tài)溝渠IV區(qū)：占用整個溝渠的20%左右，放置立體彈性填料或分子生物膜（懸掛在水中），底部種植采用馬萊眼子菜、苦草等，對排水溝內(nèi)的NH3-N進(jìn)行深度處理，以達(dá)到排水溝內(nèi)NH3-N的目的。生態(tài)溝渠的每一段都在進(jìn)口處設(shè)置一道門，每道門都能在同一時間打開或閉合。閘門的過流寬度占其所處生態(tài)溝渠溝道寬度的80%～100%，或者建造一座過濾壩，以現(xiàn)場情況為基礎(chǔ)，來決定建設(shè)的規(guī)模。

4.2 尾水處理專區(qū)建設(shè)

4.2.1 設(shè)施建設(shè)布局

生態(tài)溝渠、生態(tài)塘（凈池）、潛流濕地等生態(tài)設(shè)施與養(yǎng)殖塘的構(gòu)成比例，要根據(jù)養(yǎng)殖品種、養(yǎng)殖密度、養(yǎng)殖方式等特性確定，一般生態(tài)工程設(shè)施所占的范圍不能大于養(yǎng)殖塘的20%。

4.2.2 尾水處理流程圖

以尾水處理等處理工藝為依據(jù)，對淡水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行處理，一般需要以下幾個功能環(huán)節(jié)，具體的處理環(huán)節(jié)流程圖如下：

流程圖說明：

（1）①、②、③、④、⑤、⑦、⑥、⑦等，一般采用 PVC管，管徑根據(jù)水流的流量而定，安裝在距水底20～30cm的地方，最好是兩個不同的池子，有些池子還可以在兩個池子之間修建一條濾網(wǎng)，綜合考慮水質(zhì)的好壞，來確定和選用哪一種池子。（2）各功能池的排列次序通常不能對調(diào)，但也可以對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，例如，微生物凈化池、水生植物凈化池，可以根據(jù)尾水流入的數(shù)量及污染程度，確定其是否對各功能池進(jìn)行合并，但對各功能池的增加或減少，都要在凈化池內(nèi)的水經(jīng)過檢驗符合要求的基礎(chǔ)上進(jìn)行。（3）沉淀池為30%，曝氣池為10%，微生物及其他純凈池、水生植物純凈池和清潔水池各為20%。其中，水生植物凈化池主要是對水體分解后的無機物進(jìn)行進(jìn)一步的利用，它可以形成一種虹吸一樣，對水體中有機物等進(jìn)行分解與消化，從而提高水體的自凈能力，讓水體的活力得到恢復(fù)，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。

5 淡水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)開發(fā)應(yīng)用

5.1 通過魚—貝—藻循環(huán)養(yǎng)殖處理尾水

在淡水養(yǎng)殖規(guī)模大的時候，容易被人為因素所干擾，不僅會對水環(huán)境產(chǎn)生影響，而且隨著養(yǎng)殖水環(huán)境的改變，也會引起水產(chǎn)病害。因此，可以采用魚-貝-藻循環(huán)式的尾水處理技術(shù)，根據(jù)土壤的自凈原則，基于尾氣的澆灌，采用接觸式過濾技術(shù)，并配合微生物技術(shù)，從而降低投資。這符合當(dāng)前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)向高產(chǎn)量發(fā)展的方向，也符合我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展方向。

5.2 利用生態(tài)原理原位修復(fù)水質(zhì)環(huán)境

就目前我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的尾水處理現(xiàn)狀來看，單一方法的處理，治理效果與經(jīng)濟效益均不理想。利用生態(tài)原理將化學(xué)、生物和物理3種處理方式相結(jié)合，對物理吸附作用更強的過濾器進(jìn)行深入分析，并提出質(zhì)量好、成本低、效果好的化學(xué)絮凝劑，并對有毒物質(zhì)進(jìn)行有效處理的生物種類，從而構(gòu)建綜合的尾水處理模式，實現(xiàn)對水體的尾氣治理，這也是尾水處理技術(shù)的又一個發(fā)展趨勢。

5.3 池塘處理工藝

將池塘中的尾水集中到一起，通過物理、化學(xué)和生物三種方法綜合處理，利用沉積池、網(wǎng)濾、氣溶膠和生物過濾等方法處理尾水，采用“沉降池、曝氣池、生物過濾”等方法，構(gòu)建“沉降池→曝氣池+生物過濾”的復(fù)合式生物過濾系統(tǒng)，實現(xiàn)對尾水的綜合處理，即“沉降池”“曝氣池”“生物過濾系統(tǒng)”“人造潛流沼澤”“生態(tài)凈化塘”。通過沉淀過濾、氣溶膠富集、濕地過濾、微生物降解和水源生態(tài)修復(fù)等因素，降低水中氮、磷、COD、BOD5、藻類等指數(shù)的水平，以滿足養(yǎng)殖尾水的排放或回收利用的要求[1]。

6 淡水池塘尾水達(dá)標(biāo)排放處理措施

許多地方都要求加大對養(yǎng)殖環(huán)節(jié)的污染控制力度，并對此做出明確的要求，開展健康養(yǎng)殖，并利用這個時機，大力發(fā)展工業(yè)循環(huán)水養(yǎng)殖、池塘循環(huán)水養(yǎng)殖等。同時，為了達(dá)到養(yǎng)殖尾水的標(biāo)準(zhǔn)，必須對其進(jìn)行相應(yīng)的改進(jìn)，通過技術(shù)和設(shè)備的支撐，在水池系統(tǒng)的內(nèi)部，使其達(dá)到水的內(nèi)循環(huán)。同時，將養(yǎng)殖水產(chǎn)的糞便、殘留的餌料等大顆粒的殘留物，進(jìn)行統(tǒng)一的分類，并對其進(jìn)行無害化的處理，然后進(jìn)行重復(fù)使用，從而達(dá)到節(jié)約能源、減少碳排放的目的。這樣可以使養(yǎng)殖水產(chǎn)在池塘內(nèi)實現(xiàn)集中養(yǎng)殖，方便養(yǎng)殖人員投喂餌料，提高餌料利用率。同時這樣也方便進(jìn)行病蟲害的防治，能夠快速發(fā)現(xiàn)病害的可能，有效進(jìn)行預(yù)防和處理。另外，由于水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的尾水需要大量地進(jìn)行治理，其中包括沉淀池、生物凈化池等。必須設(shè)置一套監(jiān)控系統(tǒng)，對養(yǎng)殖尾水中的各項指標(biāo)進(jìn)行遠(yuǎn)程的實時監(jiān)測，具體包括溶氧、pH、總氮等指標(biāo)，在經(jīng)過純化之后，這些指標(biāo)還可以被回收利用。另外，要進(jìn)行養(yǎng)殖尾水的治理，必須設(shè)置新的生態(tài)化處理設(shè)施，主要包括：生態(tài)通道（進(jìn)排水管道）、過濾壩和生物凈化池，它們的占用范圍約為養(yǎng)殖水體的10%。在使用的時候，要根據(jù)養(yǎng)殖的規(guī)模和形態(tài)的實際狀況進(jìn)行合理的調(diào)節(jié)，確保做到因地制宜。尾水處理的具體流程是：在水產(chǎn)養(yǎng)殖的過程中，所生成的尾水通過一個排氣管，然后進(jìn)入到沉降池進(jìn)行沉積，在沉降池中可以加入一些絮凝劑加快沉積的速率，從而提高處理效果。經(jīng)過沉淀后，處理的水又進(jìn)入曝氣池，在該裝置中提高水中的溶解氧，這時可以加入微生態(tài)試劑，培育有益菌，降解水中的有機質(zhì)。然后，經(jīng)過處理的水，通過濾網(wǎng)，將其中的懸浮物質(zhì)過濾出來，最后，將會被送到一個生態(tài)系統(tǒng)，通過生態(tài)系統(tǒng)對水質(zhì)進(jìn)行綜合的污染，讓水質(zhì)變得更好。

7 淡水池塘尾水處理前景展望

近年來，我國越來越注重對水體的污染防治，對水體的排污和控制給予高度的重視，使水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的尾水中的處置面臨著很大的困難。從技術(shù)開發(fā)的角度進(jìn)行研究，當(dāng)前，針對淡水養(yǎng)殖尾水的技術(shù)類別主要可以分為物理、化學(xué)和生物三大類，這些技術(shù)都有其獨特的技術(shù)類別，也都有其自身的優(yōu)點和不足之處。相對而言，物理處理技術(shù)適合于小范圍的水產(chǎn)養(yǎng)殖，而化學(xué)處理技術(shù)由于存在二次污染的風(fēng)險，因此在生態(tài)文明的背景下并不被大力倡導(dǎo)，與這兩種技術(shù)比較起來，生物處理技術(shù)具有更為廣泛的發(fā)展空間。

8 結(jié)語

在對淡水養(yǎng)殖尾水進(jìn)行的處理中，較為普遍的就是化學(xué)、物理和生物這3種治理技術(shù)，它們都具有較為明顯的作用和良好的應(yīng)用前景。因此，需要對其進(jìn)行更多的應(yīng)用和創(chuàng)新，從而確保水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。最近幾年，隨著淡水行業(yè)的發(fā)展，其養(yǎng)殖的范圍越來越廣，技術(shù)也越來越成熟。但是，在這種情況下，淡水養(yǎng)殖業(yè)也給我們的生態(tài)系統(tǒng)帶來了很大的危害。在綠色可持續(xù)發(fā)展的策略下，各個區(qū)域在發(fā)展淡水養(yǎng)殖的同時，要重視對養(yǎng)殖尾水的處理工作，并積極地對其進(jìn)行創(chuàng)新，構(gòu)建出一套完整的、全面的、完整的、可持續(xù)的、具有代表性的、具有普遍性的、有針對性的治理措施。

參考文獻(xiàn)

[1] 段六運.淡水養(yǎng)殖尾水處理技術(shù)現(xiàn)狀及其開發(fā)應(yīng)用[J].新農(nóng)業(yè)，2022（2）：40.