水产养殖系统的尾水处理方法

宋红桥 顾川川 张宇雷

摘 要：水产养殖产业逐渐发展壮大，随之出现了众多问题，尾水处理方式逐渐得到人们的关注。该文分析了水产养殖中尾水的危害、特点和现状，介绍了水产养殖尾水处理的技术手段以及尾水处理技术的开发应用，以期为水产养殖产业可持续发展提供参考。

关键词：循环水;养殖系统;尾水处理

中图分类号 S95文献标识码 A文章编号 1007-7731（2019）22-0085-03

Tail Water Treatment of Aquaculture System

Song Hongqiao et al

（Institute of Fishery Machinery and Instruments，Chinese Academy of Aquatic Sciences/ Key Laboratory of Fishery Equipment and Engineering Technology，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Shanghai 200092，China）

Abstract：Aquaculture industry has gradually developed and expanded，with which many problems have arisen，and the way of tail water treatment has gradually attracted people′s attention. In this paper，the hazards，characteristics and current situation of tail water treatment in aquaculture are described firstly. Then the technical means of tail water treatment in aquaculture are introduced in detail. Finally，the development and application of tail water treatment technology are analyzed to provide reference for the development of aquaculture industry.

Key words：Recycling water;Aquaculture system;Tail water treatment

我国是全球水产养殖规模最大的国家，海淡水总产量占世界比例的60%以上，养殖总产量超过捕捞的数量。近年来，水产养殖产业不断发展，养殖尾水污染严重，在水产养殖中出现的尾水问题就逐渐得到大家的关注。不少专家学者针对尾水处理技术进行了大量的实验，开发出多种尾水处理技术，来有效促进水体净化。但综合当前的水产养殖现状，尾水处理方面仍存在较多问题，需要不断创新改革促进技术更新，完善尾水处理技术体系。

1 水产养殖的尾水

1.1 尾水處理现状 目前，水产养殖占全国水产总量的70%以上，产量将近5000万t，在食品安全方面发挥着重要的作用。当前，池塘高密度养殖方式最为普遍。在传统的养殖模式中，喂养的饵料和养殖生物的粪便会直接排入水体，导致养殖尾水污染情况日益严峻。因此，养殖尾水的处理方式与如何做好养殖尾水的重复利用是水产养殖行业迫切需要解决的问题。随着人们观念的更新，水产养殖的尾水处理方式逐渐得到重视，水产养殖的尾水处理得到新的发展机会。

1.2 尾水的危害 水中存在着大量的死亡有机体、鱼类的排泄物以及残存饵料的分解物，这些有机物分解会产生氨氮、亚硝酸盐、硝酸盐等不利于鱼类健康生存的物质。另外，池塘中的大部分可溶解有机物是细菌的营养物，有机物的增加为细菌繁殖提供了良好的环境条件。有机物的分解还需要消耗池塘中的氧气，长期缺氧导致水质恶化，不利于鱼类的生存和健康生长。一些沉积营养的积累，属于资源的浪费，还会对水产环境造成不同程度的的污染，影响生物生存。

1.3 尾水处理的意义 要实现水产养殖的可持续发展，就要从观念到行动都进行转变，促进水产养殖的尾水处理。循环水系统的引进，不仅可以有效保护原本使用的自然水域，而且能避免水源污染的进一步扩大。水质的提高为鱼类生存提供了良好的环境，进而有效提高水产养殖的经济效益。

2 水产养殖尾水的特点和处理途径

2.1 特点 水产养殖污水中的主要污染物有：氨氮、亚硝酸盐、有机物、磷以及污损生物。国内常见的水产养殖方式是池塘养殖，在池塘养殖中投喂的鱼类饲料中，有5%到10%未被鱼类食用，食用的部分约有35%左右被鱼类排出体外，饲料的沉积和分解会产生大量的有机物，加上平时投放的有机肥料和生物排泄物，导致水质环境恶化，影响鱼类的生长速度，严重的甚至会导致泛池或者死亡。

2.2 现状

2.2.1 池塘净化 池塘净化是水产养殖尾水处理的主要形式之一，主要包括降解、沉淀、氧化、吸附、过滤等基本原理，常用的处理方式是过滤。过滤池的清洁效果会明显受到过滤填料的影响，在水产养殖池塘净化的时候，使用多种填料的净化效果会更加明显。另外，过滤池的水中会有更多的悬浮物，需要工作人员定期进行清理或进行填料的更换，因此需要大量的人力物力，不利于资源的节约利用。但池塘净化具有成本低及操作简便的优势，因此具有一定的借鉴性。

2.2.2 设施净化 设施净化与池塘净化的基本原理存在较多相似，但设施净化的专业性更高，操作技术更加细化。设施净化具有净化效果好和占用面积小的特点，但所需的成本较高，需要足够的经济力量支持，因为水产养殖中存在一些颗粒较小的胶态物质，不容易溶解也不会沉淀，而且通过过滤无法达到很好的清洁效果，只能通过药剂破坏其在水中的稳定性，然后使得颗粒增大，再通过过滤取出杂质。因此，应用设施做凝聚处理对于清除微小的杂质具有很好的作用，具有广阔的市场前景。常见的方式还有利用活性炭的吸附作用清除水中的色素、蛋白质、有机碎屑等，但处理的水量较小，成本高，应用范围较小。

2.2.3 湿地净化 与上面两种净化方式相比，湿地净化是一种较为复杂的多功能生态系统，其利用微生物的分解作用、化学吸附、物理过滤等多种方式对水中的杂质进行清除，效果明显，尤其是对养殖尾水中的氮磷元素具有较强的清理效果。湿地净化可以针对本水域的实际污染情况，进行湿地植物的种植，通过对水域工程设计和工艺流程的优化，利用植物的自身功能达到对水体的净化作用。而且植物种植，不仅可以促进水域供氧，而且经过人工设计可以有美化便捷的作用。部分水生植物还可以作为草鱼等的饲料，有效减少养殖成本。需要注意的是，湿地植物的种植需要结合养殖场的气候环境和鱼类养殖种类等，要因地制宜的进行开发。

3 水产养殖尾水处理技术

3.1 物理方法

3.1.1 机械过滤 机械过滤是水产养殖系统中分离固态和液态的常用技术手段，具体净化过程是利用设备的筛网对养殖尾水进行简单的过滤处理，由于筛网的孔径限制，杂质会停留在筛网内，进而达到净化的效果。由于水体中还存在大量的微小颗粒物，因此，需要对筛网的孔径做出调整，使用微滤机对养殖尾水进行进一步的处理，这样过滤处理杂质的效果可以达到80%左右，具有明显的可操作性。使用机械过滤需要较高的成本，而且需要大量人力作业，操作环节多，不适宜大规模养殖场使用。

3.1.2 泡沫分离 泡沫分离技术是一种新型的物理尾水处理技术，主要利用吸附的原理进行尾水的净化处理。通过向含有活性物质的液体中鼓泡，将活性物质聚集在气泡上，再通过对气泡和液体分离达到水产养殖尾水处理的目的。因为循环水海水养殖系统中海水更易产生泡沫，因此泡沫分离技术更适宜应用于海水养殖中，在淡水养殖中，要保证有机物的浓度才能更好的应用。

3.1.3 膜分离 膜分离技术有微滤和超滤技术两种，主要是不同孔径的过滤膜来进行杂质的处理，孔径的不同能够截留不同大小的颗粒物，最终达到净化水质的效果。根据具体的养殖环境和尾水污染情况，要选用不同孔径和材质的生物膜来进行尾水处理，其效用要优于机械过滤，但同时生物膜的摄取需要耗费较多的资源，需要较高的成本投入，而且可替代的生物膜制品较少，因此还不能广泛投入使用。另外，在循环水尾水处理中，进行机械增氧和换水也是常用的方式。

3.2 化学方法 水产养殖尾水处理技术的化学方法主要是臭氧氧化。臭氧作为氧化性最强的氧化剂之一，可以将杂质中的大部分有机物和无机物氧化，并且氧化后产生氧气，清洁无污染，因此臭氧具备高效的清洁作用。

絮凝剂是常见的另一种化学方式，主要通过加入和物质相反电性的铝盐、铁盐等絮凝剂来减少离子之间的排斥作用，促进离子凝聚下沉，从而达到去除水体中的悬浮物的目的。但絮凝剂的过量使用或者在水中残存量都会对动植物产生危害，影响动植物的生长，因此把握份量是主要问题。

3.3 生物方法

3.3.1 水生植物 植物在生长过程中会吸收利用养殖水体中的有机物、营养盐等，将其转化为自身需要的物质，有效减少水产养殖水体中的污染物。同时，植物生长会进行呼吸作用和光合作用，产生鱼类呼吸需要的氧气，为水产养殖动物的生长活动提供条件。水生植物的种类需要结合养殖场所的环境具体分析，并且要做好循环水系统的构建，保证植物可以发挥应有的作用。

3.3.2 藻类 藻类在生长繁殖的过程中，同样具有植物的一些作用，可以吸收有机物、重金属等，以及新陈代谢产生氧气，从而促进水产养殖物的良好生长。而且研究表明，蓝藻和黑虎虾共同培养，可以有效吸收水产养殖系统中的氨氮和硝氮含量，达到净化尾水的作用。虽然复合生物系统具有更好的净化效果，但需要做好调查，明确复合生物组合的情况，合理运用生物培养。

3.3.3 微生物 微生物可以将养殖水体中的有机物、氨氮、亚硝态氮等进行分解，将其转化为有益的物质，达到净化水体的目的。实验表明，多种菌类均可对养殖水体产生积极影响，净化尾水，促进养殖物种健康生长。

4 结语

综上所述，在坚持资源节约型和环境友好型社会建设的背景下，推动水产养殖资源的合理配置，促进动植物体系共同发展，有效提高水产养殖尾水处理技术水平，符合社会发展的主流趋势。

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（责编：张 丽）

基金项目：中国水产科学研究院所级基本科研业务费专项“循环水养殖系统排放物特性及处理工艺研究”（2016YJS010）。

作者简介：宋红桥（1982—），上海人，工程师，从事水产养殖工程工作。  收稿日期：2019-10-09