养殖尾水“二级净化＋自然湿地”集中处理模式案例介绍

钱 华，郭凤鸣，王一娟

(泰州市姜堰区水产技术指导站，江苏 泰州 225599)

一、基本情况

江苏泰州市姜堰区溱潼镇湖北村位于溱潼镇南郊，溱湖风景区北岸，村境内水系发达，纵横交错，水质清澈，交通便利，独特的水乡地理环境，非常适合河蟹养殖。近年来，湖北村紧紧围绕“一村一品”建设要求，大力发展以河蟹为主的水产养殖业，全村总水面1 432.97 亩，其中河蟹养殖面积达702 亩，占比49%，有31%的农户从事河蟹养殖，最高亩效益达6 000元，村民年人均纯收入31 025元。

本案例介绍的主要是池塘养殖尾水“二级净化＋自然湿地”集中处理净化模式，此模式对500 亩养殖池塘进行了尾水处理，净化区面积约37 亩，主养品种为河蟹，养殖产量120 千克/亩以上。地点位于溱潼镇湖北村东南方，溱湖湿地公园东北方，并与溱湖湿地公园毗邻。

二、尾水治理工艺流程

池塘养殖尾水净化区面积共37 亩，按照河蟹养殖面积7.4%的比例，设置“生态沟渠→沉淀池→生物过滤坝→曝气生物接触池”＋“生态沟渠→自然湿地→曝气生物接触池”两条线组合净化方案，通过改造实现养殖尾水达标排放。工艺流程见图1。

图1 工艺流程示意

净化区采用“水生动植物生态利用＋物理沉淀＋生物过滤＋微生物分解＋曝气增氧”的组合工艺处理池塘养殖尾水。尾水处理系统包括生态沟渠、沉淀池、生物过滤坝、自然湿地、生态塘等处理单元，通过栽种水生植物、布置生物浮床、安装曝气增氧装置等措施，利用系统内植物、微生物、动物、土壤的共同作用处理养殖尾水。

三、主要设施构建

1.进排水系统

养殖尾水通过排水管道及泵站排入生态沟渠。水体尽可能自流，因地势原因无法自流的，采用提升泵站处理。

2.一级净化区

(1)生态沟渠。利用南北2 条东西向自然沟渠作为输水渠道，连接养殖池塘和各处理单元。主要作用是输配水、延长水力停留时间，提升固液分离效果。北沟渠南北宽15 米、东西长480 米；南沟渠南北宽10 米、东西长480 米，总面积约18亩。

(2)沉淀池。利用南北向自然河道，北接北生态沟渠，南接生物过滤坝，适当设置人工水草、浮岛等。主要作用是延长养殖尾水在沉淀池中停留时间，利用水生植物吸收水体中的营养盐。河道南北长70米、东西宽50米，面积约5.2亩。

3.二级净化区

(1)生物过滤坝。在沉淀池南侧设置长50 米、宽5 米的生物浮桥，连接沉淀池和曝气生物接触池，主要作用是利用植物根须进一步过滤和吸附水体中的悬浮物。面积250米2，约0.4亩。

(2)曝气生物接触池。在曝气生物接触池内设置复合型人工浮床或生态浮床、太阳能曝气增氧装置等。主要作用是通过强制曝气，对水体进行混合、复氧，促进水中氨态氮转化为硝酸盐氮；池中浮床和两岸水生植物，可吸收水体中的富营养物及有毒、有害物质；池水中可放养鲢鳙、螺蛳等净化生物，实现水体的最终净化，达到尾水排放标准。曝气生物接触池东西长50 米、南北宽45米，面积约3.4亩。

4.自然湿地

池塘养殖尾水经生态沟渠(南)流经自然湿地汇入曝气生物接触池。自然湿地的主要作用是利用土壤、植物、微生物的物理、化学、生物三重协同作用，对养殖尾水、淤泥进行处理。湿地中水生植被可以进一步吸收水中的氮和磷，同时在植被耗氧状态下促进反硝化反应的发生，从而进一步将氮移出系统外。自然湿地面积约10亩。

四、投资估算

本工程费用约118 861 元，包括进排水系统、生态沟渠、沉淀池、过滤坝、曝气生物接触池、自然湿地等生态治理单元的改造整治。工程建设及投资详见表1。

表1 工程投资估算

五、运维管理

养殖尾水治理区的运维管理是以镇为监管主体，村委会为责任主体，落实专人负责，对治理区进行日常管理，强化巡查监督，确保各项设施运行正常，设备损坏后及时维修更换，水生植物适时补种，环境卫生定期打理整洁等。

六、实施效果

尾水净化区占地面积37 亩，对500 亩河蟹养殖尾水进行了净化，使排放的养殖尾水经处理后，达到了江苏省养殖尾水排放标准《DB 32/4043—2021》。通过生态沟渠、沉淀池、生物过滤坝、曝气生物接触池等生态治理措施的实施，显著减少了高锰酸盐指数、总氮(TN)、总磷(TP)、pH、悬浮物等污染负荷，降低排入河道的污染物总量，水质得到进一步改善，满足淡水受纳水域养殖尾水排放限值，缓解水产养殖发展对水环境造成的压力。通过养殖尾水的治理，有效地改善了养殖水体因养殖过程中有机和无机污染而引起的水体富营养化和生产力下降问题，改善自然生态环境，恢复并提高养殖水体的生物多样性，生态效益显著；通过养殖尾水治理，减少了养殖期间产出的尾水对周边生态环境造成的不利影响，明显改善了水质，降低了鱼虾蟹养殖患病风险因素，提高了养殖水产品质量和产量，潜在经济效益可观。对照江苏省养殖尾水排放标准，净化区末端水质监测情况见表2。

表2 2023年净化区末端水质监测情况 毫克/升

七、小结与讨论

净化区利用物理、化学、生物净化原理进行净化。物理方法主要是通过生态沟渠沉降和生物过滤坝过滤，对尾水进行降解和吸附处理，去除大部分颗粒悬浮物。化学方法利用曝气增氧将其中大部分的无机物和有机物氧化分解。生物方法利用植物再生长过程中能够吸收、吸附、富集养殖尾水中的有机物、重金属等物质；藻类生长繁殖的过程中，同样可以吸附大量有机物、无机物、重金属；微生物能将水体或底质沉积物中的有机物、氨氮、亚硝态氮分解吸收，转化为有益或无害物质，达到净化环境的目的。对净化区末端水质检测，养殖尾水通过“二级净化＋自然湿地”的组合集中处理，数据均达到江苏省养殖尾水排放标准的淡水受纳水域养殖尾水排放限值的一级标准。

该模式利用自然沟渠和生产河道作为养殖尾水净化区，不需要划分养殖池塘，可以节约养殖区面积，具有基建投资和后期运营费用低、维护和维修简单、能有效去除尾水中的有机物和病原体、无需污泥处理等优点。但是该模式采用的太阳能曝气增氧装置，阴雨天会影响曝气增氧处理尾水的效果；在线监测、水质监测、智能曝气等技术还有待更新和提高。为提高养殖尾水处理技术水平，在生产实践中，须不断总结和探索养殖尾水处理技术，促进渔业可持续发展，保障水产绿色健康养殖。