池塘养殖尾水净化处理方法及技术模式

王艳妮，王金乐

(1.贵州省环境科学研究设计院，贵州 贵阳 550081；2.贵州省农业科学院 水产研究所，贵州 贵阳 550025；3.贵州省特种水产工程技术中心，贵州 贵阳 550025)

池塘养殖鱼类是世界上增加蛋白质来源最迅速、最可靠的方式之一[1]。池塘养殖也是我国最重要的淡水养殖模式，2018年养殖面积为266.68万hm2，占总淡水养殖面积(514.65万hm2)的51.82%；池塘养殖产量2 210.97万t，占总淡水养殖产量(2 959.84万t)的74.7%[2]。随着我国渔业经济的快速发展，人们对水产品量的需求和对良好环境的渴望日益增强，集约化、规模化的池塘养殖带来放养密度大、投饵过多、水体粪便残饵日益积累、饲料和鱼药添加剂富集等问题，导致养殖水体污染，诱发鱼类疾病，致使水产品产量和质量下降。贵州省受山地环境、水资源限制，以及产业政策要求，池塘养殖亦为贵州省主要的养殖模式。池塘养殖尾水排放会给周边环境带来隐患，尾水污染问题亟待解决。为池塘水产养殖尾水的净化提供参考，介绍了养殖尾水的处理方法及池塘养殖尾水的处理工艺与技术模式。

1 贵州水产养殖现状

按照水域特点，贵州的养殖方式分为池塘养殖、稻田养殖、库区水域养殖、湖泊养殖、河沟养殖及其他养殖，其中，池塘养殖、稻田养殖和库区水域养殖为主要养殖模式。2018年贵州淡水养殖面积4.77万hm2，产量22.64万t，其中，池塘养殖面积9 400 hm2，产量5.9万t，单位面积产量为6.28 t/hm2。稻田综合养殖为贵州特色养殖模式，养殖面积11.96万hm2，产量4.56万t，单位面积产量为0.38 t/hm2。水库养殖面积3.10万hm2，产量8.94万t，单位面积产量为2.89 t/hm2[2]。水库养殖主要以网箱模式为主，2017年后水库网箱养殖已被逐渐取缔。贵州池塘养殖、稻田养殖和水库养殖的单位面积产量分别为6.56 t/hm2、0.38 t/hm2和2.89 t/hm2[2]，以池塘养殖单位面积产量最高，池塘养殖是贵州相对重要的养殖模式，因此了解池塘养殖尾水的净化方法，对推动贵州水产养殖产业可持续发展具有重要的意义。

2 养殖尾水的特性

池塘养殖水体中含有大量的残余饲料、水生生物粪便污染物及部分残留鱼药，通过自然降解或物理、化学分解后，产生较多氨氮亚硝酸盐、有机物、磷和一些污损的有机生物。饲料未被鱼类食用的占总投喂量的5%～10%，被食用的饲料有25%～30%以粪便代谢排出[3]。池塘尾水中，氨氮和亚硝酸盐的污染或毒性作用尤为突出，并间接影响水产品安全；亚硝酸盐可导致鱼体组织缺氧，影响水生动物摄食能力[4]。孙云飞等[5]研究表明，不同池塘养殖模式下，养殖系统中饵料输入的氮、磷分别占总输入的85.5%～93%和83%～84%；氮的输出以养殖鱼类输出为主，占系统输出的62%～77%，其次是底泥，占系统输出的13%～15%；磷的输出以底泥为主，占系统输出的76%～80%，其余随水体外排。

3 养殖尾水的处理方法

池塘养殖水体有机物含量高，不利于鱼类的健康生长，养殖尾水处理的关键在于尾水中营养性成分、溶解有机物等物质的利用和处理。目前，养殖尾水的处理方法主要有物理、化学和生物方法。

3.1 物理方法

水产养殖尾水物理处理技术包括利用各种孔径大小不同的滤材，或阻隔或吸附水中杂质，以期保持水质洁净[6]。目前，处理池塘养殖尾水的主要物理方法有机械过滤、泡沫分离和膜分离。

3.1.1 机械过滤 机械过滤是水产养殖系统用于固体、液体分离的主要技术方法。张圆圆等[3]研究表明，养殖水体中悬浮颗粒物通过机械设备处理后，约有80%的悬浮颗粒物可被清除，其余20%的悬浮颗粒物无法通过过滤尾水的方式清除。

3.1.2 泡沫分离 泡沫分离是利用吸附原理处理尾水中的杂质，即向含有表面活性物质的液体鼓泡，把表面活动物质汇集在气泡表层，然后促使气泡与液体分离，达到净化水体的效果。该方法多用于海水养殖系统[7]。

3.1.3 膜分离 膜分离是利用不同孔径的生物膜对尾水污染物进行过滤清除。该方法主要适用于清除养殖尾水中小于φ20～25 μm的微颗粒[8]。因此，要根据养殖的实际环境、污染情况选择合适的生物膜进行分离。

3.2 化学方法

化学方法是通过臭氧处理、化学制剂或利用电化学等原理中和、絮凝微小的悬浮胶粒等污染物，达到去除重金属、软化水质、调节酸碱度、消毒等作用，但同时有益菌也会被处理，且容易造成二次污染。絮凝剂为净化养殖尾水的另一种化学处理方法，是经过缩减养殖尾水里胶状离子间的排斥作用，但在处理过程中化学物质可能对鱼类和水环境带来一定危害，抑制鱼的生长[5]。

3.3 生物方法

生物净化通常利用植物、滤食性水生物与微生物等，通过其代谢作用，吸收水体中有机物与氮磷营养盐，从而实现净化水质。生物净化是当下比较环保的淡水养殖尾水处理技术，具有成本低、效果好、操作简单、无二次污染等特点。

3.3.1 水生植物净化 利用水生植物在生长过程中可吸收、吸附、富集淡水养殖尾水中的有机物、重金属等物质的特点，选取当地常见的沉水植物、挺水植物及其他水生植物净化养殖尾水。

3.3.2 滤食性水生物净化 经过过滤水体有机物颗粒以及浮游动植物，从而减少水体中的颗粒悬浮物以及藻类，提高水体的透明程度。常见的滤食性水生物包括河蚌与扇贝等，通常作套养品种，不仅能有效改善水质，还可以提升饵料的使用效率。

3.3.3 微生物净化 利用微生物降解水体中的氨氮与有机物等[2]，实现水质净化。具有抑制致病菌生长、能够发挥净化水体作用的微生物主要有硝化细菌(Nitrifyingbacteria)、放线菌(Actinomycete)、光合细菌(Photosyntheticbacteria)、芽孢杆菌(Bacillus)、枯草杆菌(Bacillussutilis)、乳酸菌(Lactobacillus)、链球菌(Pneumococcus)等。

4 池塘养殖尾水的处理工艺与技术模式

4.1 池塘处理工艺

池塘尾水收集后用物理、化学、生物处理相结合的方法，根据尾水污染特点利用沉淀池、网滤、曝气、生物过滤、人工湿地或生态池塘等环节构建由沉淀池→曝气生物滤池→人工潜流湿地→生态净化塘的工艺进行尾水处理。利用沉淀过滤、曝气增氧、湿地过滤、微生物降解和水生态修复等作用，降解尾水中有机物，降低水体氮、磷、COD、BOD5、藻类等指标含量，实现尾水达标排放或循环利用。

4.2 处理技术模式

4.2.1 池塘底排尾水处理 在池塘底部布设排污口，排放养殖过程中产生的含有固态污染物的污水，污水经固液分离池过滤、生物处理池净化处理后，上清液重新泵回池塘循环利用或直排。该处理模式可排放养殖水体底层50%以上的污染物[9]。

4.2.2 集中连片池塘处理 处理工艺主要为“生态沟渠→沉淀池→过滤坝→洁水池”，养殖面积较大的可在曝气池与生物净化池间增加曝气池。养殖尾水处理面积根据不同养殖品种确定，大宗淡水鱼、淡水虾类的处理面积不少于养殖总面积的6%；翘嘴红鲌、乌鳢、黄颡鱼、加州鲈及龟鳖类的处理面积不少于10%；其他品种的处理面积不少于8%[9]。

4.2.3 湿地净化 主要通过构建各种人工湿地、生态沟、生物浮床等设施，利用微生物过滤、化学分解、植物吸附和物理沉淀等多方面净化，效果明显、见效快。人工湿地处理尾水后，总氮、总磷的去除率可达50%和40%，悬浮物的去除率高于80%，COD及BOD的去除率可达60%和50%[6]。

5 小结

推进池塘养殖业的可持续、生态高效发展，养殖管理是控制的关键点，合理确定养殖密度、投喂饲料和鱼药可从源头上控制池塘养殖尾水的污染浓度。各种尾水处理技术在池塘养殖中的应用各有优缺点，在选择尾水治理方法时，要先对池塘养殖的品种、模式等进行摸底，再根据养殖池塘所处水域排放要求选择适宜的工艺处理模式，以提高尾水处理的效率，降低处理成本。