冷水魚養殖尾水治理技術試驗

閆立君 王圓圓 朱靜 孟秋冬 趙強 方會卿 尹超

摘 要：為保護水域生態環境，實施環保養殖，加強養殖業自身環保建設，采用固液分離、沉淀吸收、氧化降解、微生物降解過濾凈化和植物吸收等生態處理技術，開展冷流水養殖尾水綜合處理技術研究，在處理系統為養殖面積40%的情況下，能有效降低尾水中的COD和氮磷，處理效果分別達到了100%、87.13%、75.56%。

關鍵詞：冷水魚；養殖；尾水；治理

冷流水養殖是利用山區河流、水庫周邊的冷水資源，發展高品質魚類養殖的一種新模式，也是發展山區經濟推動農民致富的有效途徑之一。為保護水域生態環境，實施環保養殖，參照GB 3838-2002《地表水環境質量標準》[1]要求，開展冷流水養殖業的尾水綜合處理技術研究，研究、開發出一套有效的尾水凈化處理技術和設施工藝，集成固液分離、微生物降解和植物吸收等生態處理技術，并起到了很好效果，試驗情況總結如下。

1 材料和方法

1.1 試驗地點與條件

試驗地點為平山縣冀興水產養殖專業合作社，養殖場區位于平山縣北冶鄉西岸村的險溢河西岸，距平山縣城近50 km，交通便利。該合作社是石家莊冷水魚養殖規模較大的養殖場之一，農業部健康養殖示范場，共有冷流水養殖水面1.5萬m2，主要以養殖鱘魚、虹鱒為主。水源以河水和淺表地下水為主，年水溫7～23 ℃。

1.2 試驗材料

1.2.1 魚類養殖系統 流水養殖池20個共計2 000 m2，以養殖鱘魚魚種及商品魚為主，魚載量3.5萬～3.7萬尾，總重量23 500～25 000 kg，日投鱘魚配合飼料100～280 kg?？偹髁?.012～0.02 m3/s。

1.2.2 尾水處理系統 尾水處理池共計800 m2，平均深度1.8 m。處理池為四級處理系統，由過濾池100 m2、沉淀池200 m2、微生物降解池100 m2及植物吸收池400 m2組成。

1.2.2.1 過濾池 過濾池是分離養殖尾水中大顆粒物質的設施，也是處理系統的第一級，長25 m，寬4 m，面積100 m2，池內架設弧形篩16 m2。經弧形篩過濾后的養殖尾水設有獨立流向管道，篩上水在過濾池集中流向沉淀池，篩下水經管道流向微生物降解池。

1.2.2.2 沉淀池 沉淀池長25 m，寬8 m，面積200 m2，用于對過濾后尾水中的大顆粒物質進行沉淀、去除，經沉淀后的水流入微生物降解池。池內種植了沉水性植物。

1.2.2.3 微生物降解池 長25 m，寬4 m，面積100 m2，池內吊掛毛篩，填充生物濾球，為微生物提供附著床，池底設微孔增氧氣盤用于曝氣。

1.2.2.4 植物吸收池 長25 m，寬16 m，面積400 m2，池內種植沉水性植物，水面布設浮床，浮床上種植植物，吸收尾水中的氮、磷等營養鹽。為了保證冬季植物的生長，在池上架設了保溫棚，使冬季棚內氣溫能保持在5 ℃以上，以便冬季能種植耐低溫植物。

1.3 試驗方法

1.3.1 工藝流程 冷流水養殖尾水綜合處理流程見圖1。

1.3.2 魚類養殖管理 按照正常的鱘魚養殖規范，采取分批養殖方式，平均放養密度18尾/m2，養殖規格50～1 100 g/尾。日投喂兩次，日投喂量根據魚體大小、水溫情況，為魚體重的0.4%～1.1%。保持流水狀態，養殖水體經兩次利用后統一集中在尾水處理系統。

1.3.3 養殖尾水處理過程 按照處理工藝流程，養殖尾水經過濾去除大顆粒物質后，含微小有機質顆粒的尾水在微生物降解池經曝氣氧化和微生物分解，使之轉變成無機鹽類，再通過植物對氮磷等主要無機鹽的吸收，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吊掛毛篩，中段3 m填充直徑15 cm、內裝不銹鋼絲的塑料生物球，后段2 m填充直徑15 cm、內裝附著棉的塑料生物濾球。每30 d在進水口加復合微生物菌液1次。

1.3.5 植物管理 根據季節和水溫、氣溫情況選擇了不同植物種類，5—9月高溫期水面種植空心菜、鳶尾等為主，水下種植狐尾藻等為主；10月—翌年4月低溫期，水面種植耐低溫的芹菜和本土植物西洋菜為主，沉水植物選擇苦草、菹草為主；保證有較充足的植物來吸收水體中的氮磷。同時，根據植物生長情況進行收割利用。

1.3.6 數據采集

1.3.6.1 養殖數據 主要采集水溫、魚載量、飼料投喂量。

1.3.6.2 水質數據 水質檢測項目主要為COD、總氮、總磷3項指標，檢測樣點為養殖水源總入口、養殖尾水總排水口（處理系統入口）、處理系統排水口3個點位。

2 試驗結果

2.1 養殖數據采集

2022年7月—2023年9月采集的相關養殖數據，見表1。

2.2 水質檢測數據

2021年10月至2023年10月的水質檢測數據與變化情況見表2、圖2—圖7。

3 分析討論

3.1 檢測數據

自檢采用的是現場快速檢測方法，為了校準檢測數據的準確性，同時將樣品送到河北譜尼測試科技有限公司和河北華測檢測服務公司進行對比，同一批水樣檢測結果有一定的差異，但總體相差不大，這可能與檢測設備和方法的精確度、樣品放置時間長短有一定關系。

3.2 處理效果

3.2.1 對COD的去除 從檢測結果來看，總體上對COD消除效果是十分理想的，均達到了GB 3838-2002《地表水環境質量標準》中一級要求。除了4次數據異常情況外，COD降低均在50%以上，均值達到了100%消除。從檢測數據來看，COD在水源水、養殖尾水及處理后排水中含量均不高，說明在合理養殖、魚載量與水流量適合的情況下，流水養殖對水體中COD的貢獻率并不大，這也可能與鱘魚飼料的利用率較高有關。4次檢測數據異常中，一是2次（2022年2月、2022年11月）消除率為0，二是2次（2023年6月、2023年9月）檢測出現了數據增長，其原因是否與處理系統改造、檢測操作等有關，還有待進一步查證。

3.2.2 對總氮的去除 從檢測數據來看，總氮的去除均值達到了87.13%，效果十分顯著。其中，2021年10月去除率只有13.59%，也可能與處理系統初步建成，微生物濾料較少、水生植物剛種植有關，隨后數據顯示處理效果逐步增長。另外，2022年11月去除率41.15%、2023年3月去除率32.42%也比較低，這可能與冬季植物生長較差，對氮的吸收不足有關?？偟呛饬克|的重要指標之一，盡管處理效果十分顯著，但排放時的總氮指標仍然超出排放標準，這主要是水源水中氮含量已經超出了標準要求范圍，同時，我們的處理系統中水生植物面積不足也有一定關系。

3.2.3 對總磷的去除 從檢測數據來看，總磷在水源入口、尾水和處理后的數值是較低的，雖然超出了GB 3838-2002《地表水環境質量標準》要求，但符合SC/T 9101-2007《淡水池塘養殖水排放要求》[2]一類標準要求。從去除效果來看，均值達到了75.56%，效果也是十分顯著的。只有2021年11月檢測，去除率只有15.38%，這可能與水生植物種類對磷的吸收不好，且溫度較低有關。

3.3 處理系統

總體來看，這種處理模式對3種主要污染物的處理效率呈現上升趨勢，處理效果十分顯著。同時，經過不斷完善，增加微生物處理池的填料，增加微生物附著面，同時在冬季增加植物保溫棚，對冬季氮磷吸收發揮了較大作用。與其他養殖單位采用的“三塘五壩”“三塘兩壩”模式相比，有占地面積小、效果顯著的優勢。

3.4 弧形篩

在初期采用了0.3 mm間隙的弧形篩進行過濾，基本上起不到作用。之后改為0.2 mm間隙，剛安裝后效果仍不理想，3個月后附著藻類的生長使孔徑變小，過濾效果相應提高，但隨后因藻類附著量的增加，使篩孔堵塞，反而起不到過濾作用，需要經常刷洗。

3.5 植物種類

在試驗過程中對多種水生植物進行了試驗篩選，從效果來看，根系發達、生長快的植物效果更好，同時還要根據氣溫、水溫情況和植物生長周期進行更換。試驗表明，冬春季節適合種植耐低溫的芹菜和本土植物西洋菜為主，沉水植物以黑藻、菹草等耐寒植物較適合。夏秋季高溫季節適合的種類較多，其中，空心菜、狐尾藻等生長快、根系發達，是較佳選擇。

3.6 微生物附著材料（濾料）

前期試驗采用了毛刷為主，效果不佳，后來又增加了兩種生物濾球，效果明顯提升。從成本來看，毛刷成本較低，帶有附著棉的生物球效果好，但成本較高。

4 小結

養殖尾水綜合處理是今后實施環?；a養殖的基本要求，養殖尾水處理有多種模式。冷流水養殖由于水量大、水溫較低、尾水在處理系統中的停留時間較短，所以處理難度也較大。同時，由于冷水魚養殖的飼料品質高、轉化利用率高、在尾水中產生的污染也就相對較低，再加上水量的交換量大，因此，尾水中COD和氮磷的相對濃度也就較普通池塘養殖低很多，這對尾水處理系統的工作壓力也就比較低。

采用固液分離、微生物分解加植物吸收模式的生態處理模式，在處理系統為養殖面積40%的情況下，能有效降低尾水中的COD和氮、磷，處理效果分別達到了100%、87.13%、75.56%，是一種占地少、結構簡單、效率高的較好模式。

參考文獻：

[1]國家環境保護總局.地表水環境質量標準：GB 3838-2002[S].北京：中國環境科學出版社出版，2002：1-9.

[2] 全國水產標準化技術委員會.淡水池塘養殖水排放要求：SC/T 9101-2007[S].北京：中國農業出版社，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