冷水鱼养殖尾水治理技术试验

闫立君 王圆圆 朱静 孟秋冬 赵强 方会卿 尹超

摘 要：为保护水域生态环境，实施环保养殖，加强养殖业自身环保建设，采用固液分离、沉淀吸收、氧化降解、微生物降解过滤净化和植物吸收等生态处理技术，开展冷流水养殖尾水综合处理技术研究，在处理系统为养殖面积40%的情况下，能有效降低尾水中的COD和氮磷，处理效果分别达到了100%、87.13%、75.56%。

关键词：冷水鱼；养殖；尾水；治理

冷流水养殖是利用山区河流、水库周边的冷水资源，发展高品质鱼类养殖的一种新模式，也是发展山区经济推动农民致富的有效途径之一。为保护水域生态环境，实施环保养殖，参照GB 3838-2002《地表水环境质量标准》[1]要求，开展冷流水养殖业的尾水综合处理技术研究，研究、开发出一套有效的尾水净化处理技术和设施工艺，集成固液分离、微生物降解和植物吸收等生态处理技术，并起到了很好效果，试验情况总结如下。

1 材料和方法

1.1 试验地点与条件

试验地点为平山县冀兴水产养殖专业合作社，养殖场区位于平山县北冶乡西岸村的险溢河西岸，距平山县城近50 km，交通便利。该合作社是石家庄冷水鱼养殖规模较大的养殖场之一，农业部健康养殖示范场，共有冷流水养殖水面1.5万m2，主要以养殖鲟鱼、虹鳟为主。水源以河水和浅表地下水为主，年水温7～23 ℃。

1.2 试验材料

1.2.1 鱼类养殖系统 流水养殖池20个共计2 000 m2，以养殖鲟鱼鱼种及商品鱼为主，鱼载量3.5万～3.7万尾，总重量23 500～25 000 kg，日投鲟鱼配合饲料100～280 kg。总水流量0.012～0.02 m3/s。

1.2.2 尾水处理系统 尾水处理池共计800 m2，平均深度1.8 m。处理池为四级处理系统，由过滤池100 m2、沉淀池200 m2、微生物降解池100 m2及植物吸收池400 m2组成。

1.2.2.1 过滤池 过滤池是分离养殖尾水中大颗粒物质的设施，也是处理系统的第一级，长25 m，宽4 m，面积100 m2，池内架设弧形筛16 m2。经弧形筛过滤后的养殖尾水设有独立流向管道，筛上水在过滤池集中流向沉淀池，筛下水经管道流向微生物降解池。

1.2.2.2 沉淀池 沉淀池长25 m，宽8 m，面积200 m2，用于对过滤后尾水中的大顆粒物质进行沉淀、去除，经沉淀后的水流入微生物降解池。池内种植了沉水性植物。

1.2.2.3 微生物降解池 长25 m，宽4 m，面积100 m2，池内吊挂毛筛，填充生物滤球，为微生物提供附着床，池底设微孔增氧气盘用于曝气。

1.2.2.4 植物吸收池 长25 m，宽16 m，面积400 m2，池内种植沉水性植物，水面布设浮床，浮床上种植植物，吸收尾水中的氮、磷等营养盐。为了保证冬季植物的生长，在池上架设了保温棚，使冬季棚内气温能保持在5 ℃以上，以便冬季能种植耐低温植物。

1.3 试验方法

1.3.1 工艺流程 冷流水养殖尾水综合处理流程见图1。

1.3.2 鱼类养殖管理 按照正常的鲟鱼养殖规范，采取分批养殖方式，平均放养密度18尾/m2，养殖规格50～1 100 g/尾。日投喂两次，日投喂量根据鱼体大小、水温情况，为鱼体重的0.4%～1.1%。保持流水状态，养殖水体经两次利用后统一集中在尾水处理系统。

1.3.3 养殖尾水处理过程 按照处理工艺流程，养殖尾水经过滤去除大颗粒物质后，含微小有机质颗粒的尾水在微生物降解池经曝气氧化和微生物分解，使之转变成无机盐类，再通过植物对氮磷等主要无机盐的吸收，降低尾水中氮磷的含量。

1.3.4 微生物降解池的管理 在微生物池前段18 m吊挂毛筛，中段3 m填充直径15 cm、内装不锈钢丝的塑料生物球，后段2 m填充直径15 cm、内装附着棉的塑料生物滤球。每30 d在进水口加复合微生物菌液1次。

1.3.5 植物管理 根据季节和水温、气温情况选择了不同植物种类，5—9月高温期水面种植空心菜、鸢尾等为主，水下种植狐尾藻等为主；10月—翌年4月低温期，水面种植耐低温的芹菜和本土植物西洋菜为主，沉水植物选择苦草、菹草为主；保证有较充足的植物来吸收水体中的氮磷。同时，根据植物生长情况进行收割利用。

1.3.6 数据采集

1.3.6.1 养殖数据 主要采集水温、鱼载量、饲料投喂量。

1.3.6.2 水质数据 水质检测项目主要为COD、总氮、总磷3项指标，检测样点为养殖水源总入口、养殖尾水总排水口（处理系统入口）、处理系统排水口3个点位。

2 试验结果

2.1 养殖数据采集

2022年7月—2023年9月采集的相关养殖数据，见表1。

2.2 水质检测数据

2021年10月至2023年10月的水质检测数据与变化情况见表2、图2—图7。

3 分析讨论

3.1 检测数据

自检采用的是现场快速检测方法，为了校准检测数据的准确性，同时将样品送到河北谱尼测试科技有限公司和河北华测检测服务公司进行对比，同一批水样检测结果有一定的差异，但总体相差不大，这可能与检测设备和方法的精确度、样品放置时间长短有一定关系。

3.2 处理效果

3.2.1 对COD的去除 从检测结果来看，总体上对COD消除效果是十分理想的，均达到了GB 3838-2002《地表水环境质量标准》中一级要求。除了4次数据异常情况外，COD降低均在50%以上，均值达到了100%消除。从检测数据来看，COD在水源水、养殖尾水及处理后排水中含量均不高，说明在合理养殖、鱼载量与水流量适合的情况下，流水养殖对水体中COD的贡献率并不大，这也可能与鲟鱼饲料的利用率较高有关。4次检测数据异常中，一是2次（2022年2月、2022年11月）消除率为0，二是2次（2023年6月、2023年9月）检测出现了数据增长，其原因是否与处理系统改造、检测操作等有关，还有待进一步查证。

3.2.2 对总氮的去除 从检测数据来看，总氮的去除均值达到了87.13%，效果十分显著。其中，2021年10月去除率只有13.59%，也可能与处理系统初步建成，微生物滤料较少、水生植物刚种植有关，随后数据显示处理效果逐步增长。另外，2022年11月去除率41.15%、2023年3月去除率32.42%也比较低，这可能与冬季植物生长较差，对氮的吸收不足有关。总氮是衡量水质的重要指标之一，尽管处理效果十分显著，但排放时的总氮指标仍然超出排放标准，这主要是水源水中氮含量已经超出了标准要求范围，同时，我们的处理系统中水生植物面积不足也有一定关系。

3.2.3 对总磷的去除 从检测数据来看，总磷在水源入口、尾水和处理后的数值是较低的，虽然超出了GB 3838-2002《地表水环境质量标准》要求，但符合SC/T 9101-2007《淡水池塘养殖水排放要求》[2]一类标准要求。从去除效果来看，均值达到了75.56%，效果也是十分显著的。只有2021年11月检测，去除率只有15.38%，这可能与水生植物种类对磷的吸收不好，且温度较低有关。

3.3 处理系统

总体来看，这种处理模式对3种主要污染物的处理效率呈现上升趋势，处理效果十分显著。同时，经过不断完善，增加微生物处理池的填料，增加微生物附着面，同时在冬季增加植物保温棚，对冬季氮磷吸收发挥了较大作用。与其他养殖单位采用的“三塘五坝”“三塘两坝”模式相比，有占地面积小、效果显著的优势。

3.4 弧形筛

在初期采用了0.3 mm间隙的弧形筛进行过滤，基本上起不到作用。之后改为0.2 mm间隙，刚安装后效果仍不理想，3个月后附着藻类的生长使孔径变小，过滤效果相应提高，但随后因藻类附着量的增加，使筛孔堵塞，反而起不到过滤作用，需要经常刷洗。

3.5 植物种类

在试验过程中对多种水生植物进行了试验筛选，从效果来看，根系发达、生长快的植物效果更好，同时还要根据气温、水温情况和植物生长周期进行更换。试验表明，冬春季节适合种植耐低温的芹菜和本土植物西洋菜为主，沉水植物以黑藻、菹草等耐寒植物较适合。夏秋季高温季节适合的种类较多，其中，空心菜、狐尾藻等生长快、根系发达，是较佳选择。

3.6 微生物附着材料（滤料）

前期试验采用了毛刷为主，效果不佳，后来又增加了两种生物滤球，效果明顯提升。从成本来看，毛刷成本较低，带有附着棉的生物球效果好，但成本较高。

4 小结

养殖尾水综合处理是今后实施环保化水产养殖的基本要求，养殖尾水处理有多种模式。冷流水养殖由于水量大、水温较低、尾水在处理系统中的停留时间较短，所以处理难度也较大。同时，由于冷水鱼养殖的饲料品质高、转化利用率高、在尾水中产生的污染也就相对较低，再加上水量的交换量大，因此，尾水中COD和氮磷的相对浓度也就较普通池塘养殖低很多，这对尾水处理系统的工作压力也就比较低。

采用固液分离、微生物分解加植物吸收模式的生态处理模式，在处理系统为养殖面积40%的情况下，能有效降低尾水中的COD和氮、磷，处理效果分别达到了100%、87.13%、75.56%，是一种占地少、结构简单、效率高的较好模式。

参考文献：

[1]国家环境保护总局.地表水环境质量标准：GB 3838-2002[S].北京：中国环境科学出版社出版，2002：1-9.

[2] 全国水产标准化技术委员会.淡水池塘养殖水排放要求：SC/T 9101-2007[S].北京：中国农业出版社，2007：1-3.

Experiment on tail water treatment technology of cold water fish culture

YAN Lijun1，WANG Yuanyuan1，ZHU Jing1，MENG Qiudong1，ZHAO Qiang1，FANG Huiqing1，YIN Chao2

（1. Shijiazhuang Aquatic Technology Promotion Station，Shijiazhuang 050091，China;2. Pingshan County Aquatic Technology Promotion Station，Pingshan 050400，China）

Abstract：In order to protect the ecological environment of water area， implement environmental protection aquaculture， and strengthen the environmental protection construction of aquaculture industry， ecological treatment technologies such as solid-liquid separation， precipitation absorption， oxidative degradation， microbial degradation， filtration，purification， and plant absorption were adopted to carry out research on integrated treatment of tail water in cold running water aquaculture. Under the condition that the treatment system was 40% of the aquaculture area， COD，nitrogen and phosphorus in tail water can be effectively reduced， and the treatment effect reached 100%， 87.13% and 75.56%， respectively.

Key words：cold-water fish; breeding; tail water;treatment