淡水池塘养殖尾水处理技术及达标排放措施

作者: 吴明 时全刚

淡水池塘养殖尾水处理技术及达标排放措施 0

[摘 要] 淡水池塘养殖尾水与畜禽养殖污水、生活污水、工业污水等显著不同,这种差异使传统污水治理模式难以在淡水池塘养殖尾水治理上充分发挥作用。基于此,在简要介绍淡水池塘养殖尾水污染成因和常用处理技术的基础上,总结池塘养殖尾水达标排放措施,如科学施肥来调节水质、建立循环水养殖系统、采用池塘外循环技术等,以保证养殖尾水得到合理处理和利用,使淡水池塘养殖更加环保。

[关键词] 池塘养殖;尾水;危害;处理技术

[中图分类号] X714 [文献标志码] A [文章编号] 1674-7909(2022)11--3

1 淡水池塘养殖尾水处理的必要性

若淡水池塘养殖尾水直接排放,必然会对周边水域造成污染,并导致下游鱼类、虾类、贝类软体动物群等暴发感染性疾病,严重时还会导致上述动物大面积死亡。淡水池塘养殖属于环境投资高、要素依赖型生态产业,对水体环境要求高,若处理不好养殖尾水,必然导致淡水池塘养殖质量降低,阻碍淡水养殖产业持续性发展[1-2]。因此,必须要严控养殖尾水排放,并且对排放的尾水进行处理,保证淡水养殖业健康、可持续发展。

2 淡水池塘养殖污染物来源

2.1 池塘中沉积氮磷

养殖池塘中的氮主要来源于养殖饲料。通常养殖饲料中的氮有1/3被水产吸收,其余部分全部沉积到池塘中。尾水中的磷来源与氮几乎一致,但只有1/5的磷被水产吸收,其余部分全部沉积到池塘中。这些沉积的氮、磷成分不断富集,不仅造成资源浪费,阻碍水产养殖健康发展,当富含氮、磷元素的尾水被排放到周边水体后,还会导致环境污染,并使水体中某些藻类疯长,进一步加剧水质恶化。

2.2 养殖淤泥

养殖过程中不可避免要产生污泥问题。因其处理起来非常麻烦,养殖户经常选择忽视污泥处理。规模化养殖污泥主要成分是池塘中未食用的饵料、水产粪便等,长期积累后可形成20 cm厚的污泥层。若长期不清理养殖场淤泥,则容易滋生多种病原体,使养殖动物感染病害。不仅如此,当周围温度升高时,淤泥中残留的有机物会持续发酵产生一定量的亚硝酸盐、氨氮等物质,并溶入水体中,造成水体污染。

3 淡水池塘养殖尾水污染成因

3.1 环保意识薄弱

水产养殖人员往往注重追求经济利益,在养殖过程中很少考虑环保问题,环保意识薄弱。因此,养殖人员通常采用高密度的养殖模式,并投入大量的饲料,更换水体的频率也较高,使得含有大量污染物的养殖尾水直接流入周边水域,造成大面积水体污染。另外,部分养殖户环保意识不足,对环保投入较少,不会采用先进的水体净化技术或尾水处理装置,采用的尾水处理手段非常简单,不考虑尾水对环境的影响。

3.2 饲料、化学制品滥用

为了长期保障水产品的产量,养殖人员一般在大规模养殖过程中投入大量的化学药品。但化学药品的过量使用会导致水体污染,甚至威胁水产养殖动物的生存。此外,部分养殖户为了提高养殖经济效益,可能过度投喂生鲜饲料,极易导致养殖水质恶化。

4 淡水池塘养殖尾水处理技术

4.1 物理方法

4.1.1 过滤法。过滤法是适用于清除水体里高密度固体悬浮物质的一种物理方式。利用相应的过滤设备或者过滤膜等将固体颗粒从水体中过滤出来[3];还可以运用具有吸附作用的物质,如活性炭等,吸附水产养殖废水中的有害物质,从而达到净化水体的目的。

4.1.2 泡沫分离法。泡沫分离法主要是分离水体中难以通过物理沉降去除的细小颗粒物质。通过向水体注射空气,使之产生许多细小的气泡,从而使水体内细小的颗粒物质自然附着在气泡的外表面上,再随微小气泡一同悬浮在水体表面,集中于一处,并暴露于视野中,便于后续清除工作的开展,从而达到彻底消除水体污染物、净化水质的目的。

4.2 化学净化方法

化学净化方法主要有臭氧消毒法和絮凝剂处理法,可对污染水体进行安全且有效的消毒杀菌处理。

4.2.1 臭氧消毒法。臭氧溶于水时具有高氧化还原电位,在水中具有强氧化能力。在淡水养殖尾水中加入适量的臭氧,可以清除水体中部分含量较多的有害物质,如硫化氢、氮气、致病微生物等。究其原因,主要是臭氧具有较强的亲水性质,利用其氧化作用促使水体中溶解的有机物分解,从而达到净化水质的目的。

4.2.2 絮凝剂处理法。絮凝剂内含有铝盐、铁盐和熟石灰等物质,可以促使水体中离子絮凝,并在污染水体内生成悬浮胶体物质颗粒沉淀下来,由此清除尾水中的杂质,达到净化污染水体的作用。

4.3 生物净化方法

生物处理技术是目前应用较为广泛且较为安全的一种新型水产养殖尾水生态处理技术。其首要优点是完全不会对现有养殖生产环境造成再次污染。

4.3.1 微生物净化。部分微生物能够通过代谢作用分解吸收水体内沉积物中的某些有害物质,使之转化为无害甚至有益物质,达到净化环境的目的。例如,在养鱼池中投入一定量的复合菌液,一段时间后对其水质进行质量检测,可以发现水中的氨氮含量大幅降低。这主要是由于复合菌液能够产生芽孢杆菌和乳酸菌,其能够降解水体中的氨氮及亚硝酸盐[4]。

4.3.2 水生植物群的系统净化法[4]。利用栽培多种水生植物来高效净化农业养殖及其生产加工废水,也是一种生态环保的水体净化方法,可有效处理水体中富含的生物营养盐、氨氮和金属元素等。

4.3.3 滤食性水生动物净化。该方法主要通过滤食性水生动物过滤水体中悬浮的有机物和颗粒物质,以逐步降低水体颗粒悬浮物密度,提高水体质量。

5 淡水池塘养殖尾水达标排放处理措施

5.1 科学施肥,调节水质

一方面,通过科学施肥可以达到“生物耦联”“营造高效藻类塘”的目的,适当添加养殖场中藻类繁殖所需要的限制性营养元素,控制藻类总量,使其正好满足养殖动物摄食需求,同时使池塘内鱼类、藻、贝、菌等耦联生物组成有机系统,起到净化水体的作用。另一方面,要科学合理地使用饲料。养殖户要根据水产动物的品种和生长阶段制订合理的饲料投喂方案,满足水产动物生长对各类养分的需求。同时,要运用合适的添加方法,保证饲料投喂均匀。在冬季低气温或鱼类产卵期等摄食低迷时期,要使用低水平施肥法,合理施加磷肥,保证水体透明度;同时注意观察饲料消耗情况,一旦发现饲料残存,则需要及时清理干净,避免过量饲料溶解对水体造成污染。当鱼类处于生长期时,鱼类食欲旺盛,可以适当增加施肥量,并追加补偿限制性营养元素,以提高水体整体肥度,为养殖鱼类提供充足的营养。例如,淡水养殖鲈鱼时,按照鱼塘鲈鱼的实际存量乘投喂率得到每天的最佳投喂量:鱼苗时期投喂率约为10%,6次/d,投料以鲜杂鱼糜为主,控制投喂饲料为鱼体质量的20%;在鱼种期,投喂率约为5%,4次/d,以切碎的小杂鱼为主,控制投喂饲料为鱼体质量的15%;在成鱼期,投喂率约为1.5%,4次/d,控制投喂量为鱼体质量的6%左右。同时,要根据水温、病虫害发生情况及水体环境等因素适当调整投喂量。当夏季气温高时,可以采用增氧机,并提高养殖水位,保证水体溶氧量,维持水环境稳定[5]。

5.2 建立循环水养殖系统

处理尾水污染并不能仅仅靠堵和疏,也要注重因势利导,充分利用现有地下水资源,从根本上解决问题,逐步探索和建立健康、可持续发展的循环水养殖体系。循环水养殖系统(Recirculating Aquaculture System,RAS)是通过水处理系统使养殖池中产生的废水通过物理过滤、生物过滤、去除CO2、消毒、增氧及调温等处理,将净化后的水体重新输入养殖池。RAS不仅可以提高水资源利用率,还能保证养殖生物赖以生存发育的水环境质量,为高密度养殖模式提供技术支持,帮助养殖人员在获得高额回报的同时保护水体环境。

5.3 池塘外循环技术处理尾水

池塘外循环技术是指在养殖池塘外,用部分池塘改建或者新建一个净化水质的净化塘(表面流人工湿地、生物氧化塘),将养殖尾水排入净化塘,通过水力提升泵将净化后的水提升至养殖池塘旁安装的跌水曝气装置,经过跌水曝气装置曝气增氧后回到养殖池塘再次使用或者直接排放,如此反复净化循环利用[6]。

5.3.1 净化塘。净化塘是外循环处理中的重要设施,其构建可以参照生物氧化塘或者人工湿地的模式进行。为了保证处理效果最佳,净化塘面积要占总养殖水体面积的8%左右。一般来说,净化塘可以发挥两方面功能:一是净化养殖尾水;二是作为冗余池塘,当养殖水塘需要补水时,可以作为补水源,同时可以在清塘时用以储水。通常,1个养殖场只需要设置1个净化塘,但也可以根据养殖需要设置多个净化塘备用。

5.3.2 跌水曝气装置。跌水曝气装置是外循环关键的组成部分,其结构如图1所示。该装置与步梯的外形相近,采用混凝土、钢材、石材等制作。采用泵或者其他动力源将尾水输送到上方流下,尾水要从上到下依次流过分水槽、溢流台、挡水器等,尾水在跌落过程中与空气接触,提高了溶氧量,并将水体中的硫化氢及二氧化碳等气体释放到空气中。

5.3.3 循环动力。外循环主要是用泵作为动力,选择合适扬程的水泵保证尾水能够输送到跌水曝气装置上方。为了保证运行成本最低,泵的选型要科学合理,通常每6 670 m2 池塘常规养殖需配备3 kW增氧设备和1.5 kW水泵。

5.3.4 池塘外循环作用分析。通过池塘外循环,不仅可以充分利用尾水的肥力资源,还能节约水资源。设置跌水曝气装置还能增加养殖场的观赏性,促进休闲渔业发展。另外,经过循环,可以将溶氧和污染处理有机结合,降低运行成本投入。

5.4 提高淡水养殖人员环保意识

为了保证淡水养殖业可持续发展,必须要求养殖人员具有较高的环保意识,主要可以从以下几个方面着手。①政府有关部门要加强养殖环保宣传,定期开展宣传工作,并通过考核方式强化养殖人员的环保意识,要求养殖人员应用尾水处理技术时严格按照相关要求进行处理,保证水质达标后再排放;加强对养殖场环保工作的监督管理,提高违规排放的处罚力度,使养殖者形成环保意识,自觉遵守环保法规,进而实现养殖经济效益和环保效益有机统一。②个体养殖户要按照国家环保要求,对已建养殖场进行环保评估,并安排有关人员参与环保培训。

6 结语

我国水产养殖在向规模化、产业化发展的过程中,其综合经济效益稳步提高,取得了一定的成果。但是在养殖发展过程中也存在一些问题,养殖技术和方式相对落后,没有实行科学管理,导致水体污染问题日益突出,给养殖产业持续发展和生态环境保护带来巨大压力。基于此,应采取调节水质、建立循环水养殖系统、构建池塘外循环技术处理装置及提高淡水养殖人员环保意识等多方面措施,助力我国水产养殖产业可持续、绿色发展。

参考文献:

[1]张辉茹.淡水养殖尾水处理研究现状及进展[J].现代商贸工业,2015(26):264-265.

[2]陈畅,卢生华,陶险峰,等.淡水池塘养殖尾水特殊性及治理措施分析[J].南方农业,2021(31):95-100.

[3]孙艳辉.水产养殖尾水排放危害及其处理技术研究[J].河南水产,2019(3):3-4.

[4]刘力源.降解亚硝酸盐菌株的筛选及生物学特性的研究[D].雅安:四川农业大学,2010:54.

[5]张克华,张克学.淡水养殖尾水处理技术[J].江西农业,2020(4):120.

[6]沈乃峰,公翠萍,王曙,等.淡水池塘养殖尾水处理净化效果及工艺流程优化建议[J].中国水产,2021(9):73-75.

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