海水养殖尾水处理技术

文/孙远远 史德杰 董济军 王磊 丰爱秀 牟丹丹

近年来，我国海水养殖业发展取得了显著成绩，同时养殖尾水带来的环境问题也日益突出。本文对现有的海水养殖尾水处理技术进行了梳理，以期为海水养殖企业在推进水产绿色健康养殖大背景下更高效地处理养殖尾水提供技术参考。

我国是海水养殖大国，2019年全国海水养殖面积1992.18千公顷，海水养殖产量2065.33万吨，占全国海水产品产量的62.92%，产值3575.29亿元。海水养殖在拉动渔业经济发展、保障优质蛋白供给、增加渔民收入等方面发挥了重要作用。与此同时，随着海水养殖业的快速发展以及养殖密度的不断提高，养殖尾水带来的环境问题日益引起广泛重视。当前，我国的海水养殖模式仍较为传统，多为开放式、粗放型，设施化和集约化程度较低，存在养殖尾水未经处理直接排放或不达标排放的现象。由于养殖尾水中含有大量的残饵、粪便等有机物，尾水的随意排放给周边海域带来了不良影响。养殖尾水缺乏治理在一定程度上制约了海水养殖业绿色健康发展。为给海水养殖企业提供养殖尾水处理技术参考，助力海水养殖业绿色健康发展，本文梳理了现有的海水养殖尾水处理技术。

一、物理处理技术

养殖尾水中的污染物主要是指固态的粪便、残饵以及溶解在水中的N、P等物质。做好养殖尾水的固液分离，将粪便、残饵等固态物质及早排出，可以有效减轻水体消减N、P的压力。物理处理技术就是利用物理学方法对养殖尾水进行固液分离，同时去除部分可溶性有机物，从而达到减轻污染的目的。常见的有沉淀、机械过滤、泡沫分离等方法。

（一）沉淀

通过把排水渠设计成迂回前进的方式，人为加长养殖尾水排放路径，使养殖尾水中的粪便、残饵等大颗粒污染物经过多级沉淀后沉降聚集到池底，来达到固液分离的效果。用吸污泵将沉淀移送积污池，加工制成有机肥，变废为宝。该方法常作为养殖尾水处理的第一步，排污效果好，效率高，可大批量处理养殖尾水，其建设费用和后期维护费用都较低。

（二）机械过滤

机械过滤是对养殖尾水进行固液分离的重要手段，可有效去除60μm～200μm粒径的颗粒污染物，常见装置有微滤机（转鼓式微滤机）、超滤机、过滤筛（弧形筛、平面筛）、砂滤器（池）等。该方法可有效去除养殖水体中的残饵、粪便等大颗粒固体物质，大大减轻整套水处理系统的负荷，是去除粪便、残饵及大颗粒悬浮物的重要方法。但该方法对去除溶解的N、P和有机物质作用不明显，且能耗较大。

（三）泡沫分离

泡沫分离法是利用微小气泡的表面张力吸附混杂在水中的各种微细颗粒和黏性物质，然后将泡沫去除从而达到净化的目的。泡沫分离法是养殖尾水处理较常用的方法，常用设备为泡沫分离器，它可以去除水体中颗粒较小的物质以及一部分可溶性有机物，常与微滤机配合使用。

二、化学处理技术

化学处理技术指利用化学原理对养殖尾水中细菌和污染物进行破坏、络合、吸附和沉淀等，从而起到除污杀菌的作用。常用的方法有电化学氧化技术和电絮凝技术等。

（一）电氧化技术

弧菌、爱德华氏菌、链球菌、单胞菌等细菌是海水养殖常见的致病菌，在适宜条件下，细菌快速繁殖，如不及时杀灭，极易暴发传染病。电氧化技术是在外加电场的作用下，激发产生羟基自由基以及次氯酸，破坏细菌细胞膜、蛋白质、核酸等物质，细胞质外流，导致细菌失活。由于海水中含有较高的氯离子，为电化学处理提供了天然的电解质。相对于传统的水产养殖水体消毒处理，电化学消毒一般不需要添加试剂，节省成本，同时消毒副产物较少，是比较清洁的消毒技术。

（二）电絮凝技术

电絮凝技术作为一种绿色环保型水处理技术，通过牺牲阳极在外加电场作用下发生氧化还原反应，产生具有絮凝特性的金属阳离子，经水解、聚合形成一系列多核羟基络合物，然后通过絮凝沉淀或气浮分离等方式去除污水中的污染物。该方法具有操作简单、污染物去除效率高、适用范围广、占地面积小等特点，近年来在养殖尾水除藻、除浊度和化学需氧量（COD）、脱氮除磷、杀菌消毒等实验室规模的污水处理中也获得成功，但处理成本较高、缺乏应用于实际生产的参考模型，能耗高、电极钝化等问题制约着电絮凝技术的发展及应用。

三、生物处理技术

生物处理技术是指利用生物吸附、降解养殖尾水中无机物和有机物进而达到净化养殖尾水的方法，包括微生物净化、贝—藻净化和人工湿地净化等。

（一）微生物净化

微生物净化指一种利用微生物来分解、转化水中有毒、有害物的处理方法。具体做法是根据养殖周期定期泼洒芽孢杆菌、硝化细菌或EM菌等微生物制剂，或者从养殖尾水、底泥中有针对性地分离、筛选、扩繁消氮效果好的菌群，制作出养殖尾水治理专业微生态制剂泼向生物滤池，完成微生物挂膜。常见方法包括微生物制剂法、生物滤膜法、膜生物反应器。该方法对养殖过程中产生的氨氮、亚硝酸盐具有很好的降解作用，是循环水养殖水处理的重要装备之一。

（二）贝—藻净化

养殖尾水通常较肥，富含N、P，可为贝类饵料生物单胞藻类提供营养源。投放硅藻等单胞藻浓缩液来吸收养殖尾水中的N、P污染物，然后通过吊养或底播的方式套养滤食性贝类，充分利用水体中单胞藻，既有效消减了水体中的污染物，也收获了丰厚的养殖副产品，节约了养殖成本。常见的套养品种有牡蛎、文蛤或棒锥螺等，为了避免物种入侵带来的不良后果，建议多选用本地种。

（三）人工湿地净化

人工湿地，也叫构建湿地，从生态学原理出发，对自然湿地生态系统进行模拟，利用植物、微生物和基质的物理、化学和生物协同作用来去除水体中的氮、磷和有机物，实现全面净化污水的目的。该方法具有投资建设成本低、运行费用少、净化率高和易维护等优点，目前已在污水处理实际运用中产生了良好的效果。红树林人造潜流湿地、海马齿生态浮床等技术在净化养殖尾水方面取得较好成果，而互花米草虽曾作为试验种在海水养殖尾水处理中取得明显效果，但因其为外来种，存在种群入侵的风险，现已被集中清理。人工湿地是环境友好型的尾水处理技术，二次污染少，对养殖尾水中的悬浮物、氮磷、有机物等均具有较好的去除效果，但往往需要占用较大的土地，且运行缓慢。

四、结语

渔业养殖尾水处理是海水养殖业绿色健康发展的关键，也是实现渔业现代化的必然要求。针对当前海水养殖模式较为传统，设施化、集约化程度低，养殖尾水随意排放等现状，建议在今后的海水养殖活动中把养殖尾水治理当做工作重点来抓，积极引导水产养殖业转型升级，通过集成利用尾水处理技术、组合优化处理工艺、升级改造尾水处理设备以及探索并推广养殖尾水治理模式等方式，不断提高海水养殖尾水处理水平，实现养殖尾水资源化综合利用或达标排放，为实现水产绿色健康养殖发展助力。