摘" 要：文章以營口市海水養(yǎng)殖尾水處理一期試點工程為例，分析了尾水治理思路及處理工藝的選擇，詳解了尾水處理系統(tǒng)中生態(tài)溝渠、攔截式沉淀池、過濾壩、貝類凈化池、生物除氮池、生態(tài)除磷池等主要設(shè)施單元的功能用途、設(shè)計改造要求及運行管理經(jīng)驗，為北方地區(qū)海水養(yǎng)殖尾水治理提供了實例參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：海水養(yǎng)殖；尾水治理；化零為整；方案解析；營口市

中圖分類號：文獻標志碼：A

文章編號：1674-2419（2024）06-0729-04

迅猛發(fā)展的海水養(yǎng)殖業(yè)給海洋生態(tài)環(huán)境帶來了一系列問題，如養(yǎng)殖過程中產(chǎn)生的大量殘餌、糞便等，導致懸浮物、氮、磷、COD等污染物隨尾水進入受納海域，加劇了近岸海域生態(tài)環(huán)境惡化程度，也阻礙了海水養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[1-2]。2019年農(nóng)業(yè)農(nóng)村部、生態(tài)環(huán)境部等十部委聯(lián)合發(fā)布的《關(guān)于加快推進水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展的意見》，對推進水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖作出重要部署，明確到2022年，水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)綠色發(fā)展要取得明顯進展，水產(chǎn)養(yǎng)殖主產(chǎn)區(qū)實現(xiàn)尾水達標排放；到2035年，水產(chǎn)養(yǎng)殖布局更趨科學合理，養(yǎng)殖尾水全面達標排放。近年來，營口市漁業(yè)主管部門在水產(chǎn)綠色健康養(yǎng)殖技術(shù)推廣“五大行動”工作通知中也多次要求對集中連片養(yǎng)殖池塘進行標準化改造，重點開展底排吸污、曝氣增氧、生態(tài)沉淀過濾、魚菜共生等養(yǎng)殖尾水治理方式，鼓勵各地創(chuàng)新集成和推廣符合本地實際的水產(chǎn)養(yǎng)殖尾水治理模式。

為進一步規(guī)范營口市淺海灘涂圍海養(yǎng)殖、工廠化養(yǎng)殖，推行生態(tài)養(yǎng)殖模式，2021～2022 年，營口市農(nóng)業(yè)農(nóng)村綜合發(fā)展服務(wù)中心與中國水產(chǎn)科學研究院營口增殖實驗站選取典型養(yǎng)殖企業(yè)（戶），針對養(yǎng)殖尾水開展治理工作，以達到示范作用，并以此為例，由點及面，逐步推廣，為2025年實現(xiàn)營口市養(yǎng)殖尾水全面消除直接排放以及達標排放奠定了堅實基礎(chǔ)。在此情況下，2023年營口市生態(tài)環(huán)境局和營口市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局選定藍旗碼頭以南、納潮庫養(yǎng)殖區(qū)以北、濱海路以西的海水養(yǎng)殖區(qū)作為養(yǎng)殖尾水治理“化零為整”一期試點工程建設(shè)地點，通過采用相應(yīng)的治理工藝，對試點工程區(qū)域內(nèi)海水池塘及工廠化養(yǎng)殖車間尾水進行治理，從而實現(xiàn)排污口“化零為整”及尾水排放穩(wěn)定達標的目標。現(xiàn)以營口市海水養(yǎng)殖尾水處理一期試點工程為例，探索解析主要設(shè)施單元的功能用途、設(shè)計改造要求及運行管理經(jīng)驗等，旨在為北方地區(qū)海水養(yǎng)殖尾水治理提供參考實例。

1 治理思路

營口市海水養(yǎng)殖以池塘養(yǎng)殖為主，工廠化養(yǎng)殖為輔，微濾機、蛋白分離器、高效過濾器等設(shè)備更適合工廠化循環(huán)水養(yǎng)殖尾水處理，且目前實際處理能力尚達不到預(yù)期，仍需配備生態(tài)凈化池進一步沉降、過濾、吸收，以達到排放標準，此外設(shè)備采買、維護、運行、更換等費用昂貴也給企業(yè)（戶）帶來不小經(jīng)濟壓力，降低了其參與尾水處理的積極性[3-4]。營口市工廠化養(yǎng)殖體量不大，多位于養(yǎng)殖池塘周邊，因此根據(jù)營口本地實際情況，充分利用現(xiàn)有池塘及溝渠，在盡量不影響企業(yè)（戶）生產(chǎn)運轉(zhuǎn)及經(jīng)濟效益的前提下，采用“化零為整”的思路，根據(jù)養(yǎng)殖區(qū)域的分布和規(guī)模，將工廠化養(yǎng)殖尾水經(jīng)原位生態(tài)池塘預(yù)處理后和分散的海水池塘尾水通過管道或渠道收集到特定區(qū)域異位集中處理，以提高處理效率和效果，同時便于監(jiān)督管理。

2 處理方法

2.1 處理工藝

以源頭管控為基礎(chǔ)，集中達標排放為目標，實施以“生態(tài)池塘+生態(tài)溝渠+四池三壩”工藝為核心的多級組合式物化-生化工藝的養(yǎng)殖尾水治理模式，通過構(gòu)建原位生態(tài)池塘、升級生態(tài)溝渠及分區(qū)設(shè)置攔截式沉淀池、貝類凈化池、生物除氮池、生態(tài)除磷池，并配置微生物載體、納米曝氣裝置、生態(tài)濾壩等，充分利用生態(tài)溝渠及各功能池體的物理沉降、生態(tài)濾壩的物理截留及貝類等水生生物濾食作用，有效去除水中懸浮物、有機質(zhì)的同時，強化好氧、缺氧及厭氧微生物對COD、總氮、總磷的分解及轉(zhuǎn)化作用，最后再次利用水生生物促進氮磷物質(zhì)的削減，從而達到良好的凈化效果[5-6]。

2.2 配比面積

不同養(yǎng)殖品種尾水處理區(qū)域配比面積略有不同。營口市海水養(yǎng)殖以海參、海蜇、對蝦、大菱鲆為主，非高污染品種，一期試點工程尾水集中處理區(qū)配比面積約占整個養(yǎng)殖面積的8%～10%，工廠化養(yǎng)殖車間每1 000 m3養(yǎng)殖水體配套預(yù)處理生態(tài)池塘不小于1畝。

3 設(shè)施單元設(shè)置

3.1 原位生態(tài)池塘

原位生態(tài)池塘中的水生動物、微生物和植物之間形成了復雜的食物網(wǎng)和生態(tài)鏈，它們之間的相互作用和協(xié)同作用可以提高養(yǎng)殖尾水的處理效果。營口地區(qū)盛產(chǎn)海蜇，而海蜇又是以海水中浮游生物為餌料的具有凈化功能和較高經(jīng)濟價值的水產(chǎn)品，因此可將原用于養(yǎng)殖海蜇的池塘作為工廠化養(yǎng)殖車間尾水預(yù)處理的原位生態(tài)池塘，同時投放貝類苗種，通過對雜色蛤等土著底棲貝類投放量的控制，達到最佳凈化效果。此外，也可通過調(diào)整養(yǎng)殖結(jié)構(gòu)，開展魚、蝦、貝（藻）不同營養(yǎng)級分級養(yǎng)殖或套養(yǎng)，降低養(yǎng)殖污染負荷[7]。

3.2 生態(tài)溝渠

生態(tài)溝渠主要是利用溝渠結(jié)構(gòu)的阻滯攔截作用減緩水流速度，促進尾水中懸浮物沉降的同時借助水生生物去除一定數(shù)量的氮磷營養(yǎng)物質(zhì)等[8]。一般可對原有進排水共用溝渠或獨立排水溝渠進行改造清理，將溝渠中的淤泥置于溝渠兩側(cè)形成護坡，生態(tài)溝渠上端寬度不低于3 m，深度1.5 m以上，坡比宜為1∶1～1∶1.5，駁岸保持土質(zhì)不硬化，可在護坡種植蘆葦、堿蓬等耐寒耐鹽挺水植物或沉水植物，抑或在溝渠中修建生態(tài)島和溢水壩，增加水體持留時間，增強凈化效果。另外，生態(tài)溝渠內(nèi)可放置少量雜色蛤或蝦虎魚等凈水易存活水生生物。

3.3 攔截式沉淀池

攔截式沉淀池是集重力、碰撞吸附力、接觸吸附力等多種沉降作用于一體的沉淀池，能大幅提高顆粒沉降效率，池深2 m及以上，配比面積約占尾水集中處理區(qū)域總面積的40%，不建議放養(yǎng)魚類，以免影響沉淀效果，建議將沉淀池分割成相通的2～3個區(qū)域，或設(shè)計成迂回前進方式，通過建設(shè)攔水壩或懸掛生物毛刷等方式增加流程和過濾接觸面積，提高凈化能力，生物毛刷5 cm左右懸掛1束，懸掛面積約占沉淀池總面積的50%，沉淀池后端區(qū)域應(yīng)大量種植挺水植物或增殖濾食性底棲貝類。

3.4 過濾壩

過濾壩的主要作用是通過壩體中填充的濾料吸附、過濾和轉(zhuǎn)化有機物，以有效去除水體中的懸浮物，增加水的透明度并凈化水質(zhì)。過濾壩可建于攔截式沉淀池與貝類凈化池，生物除氮池與生態(tài)除磷池之間，壩體與水流方向垂直并高出設(shè)計水位，壩寬2 m以上，長度不低于8 m，壩體中填充濾料為陶粒、火山石等多孔質(zhì)輕的填充介質(zhì)，填料直徑3 cm～10 cm由下而上逐漸減小，為方便后期清理維護，填料用尼龍網(wǎng)袋裝好后填放。

3.5 貝類凈化池

貝類凈化池主要通過增殖蛤、蚶、蟶等泥質(zhì)土壤易存活的土著貝類，不進行投餌或肥水，利用濾食性貝類對水體中浮游植物、浮游動物、有機碎屑等的吸收和轉(zhuǎn)化作用，進一步降低水中有機質(zhì)、氮磷等污染物，從而達到凈化水質(zhì)的目的，配比面積約占尾水集中處理區(qū)域總面積的15%。北方地區(qū)一般可在池底播養(yǎng)菲律賓蛤仔、青蛤、四角蛤蜊、毛蚶、縊蟶等[9-10]，另外亦可吊養(yǎng)牡蠣或投放適量海蜇及甲殼類。

3.6 生物除氮池

生物除氮池池深1 m～5 m不等，可用溢水壩隔開，使池體分為好氧區(qū)和厭氧區(qū)，面積約占尾水集中處理區(qū)域總面積的10%，好氧區(qū)設(shè)計有納米曝氣盤，每2 m～3 m鋪設(shè)1個，為好氧微生物，尤其是硝化細菌提供氧氣，促使其將殘留的有機氮、無機氮轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，厭氧區(qū)不設(shè)計曝氣裝置，從而確保前段轉(zhuǎn)化的硝態(tài)氮在后段被反硝化細菌轉(zhuǎn)化為N2，進而從系統(tǒng)中脫除[11]。池中可懸掛一定數(shù)量的生物毛刷作為生物膜固著材料，同時定期潑灑光合細菌、硝化細菌等微生物制劑，促進生物膜的形成和生長，從而提高處理效率。

3.7 生態(tài)除磷池

生態(tài)除磷池通過布置水生動植物，構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)，利用動植物和微生物的吸收、濾食、吸附、降解、轉(zhuǎn)化等作用，進一步強化氮磷等污染物的去除效果，約占尾水集中處理區(qū)域總面積的35%，末端設(shè)置排放口，可采用節(jié)制閘方式排水，排水口設(shè)立永久性采樣口和醒目標志牌，有條件的可安裝自動視頻監(jiān)控系統(tǒng)。生態(tài)除磷池應(yīng)適當提高坡比，以便在岸邊種植挺水植物和在淺水區(qū)種植沉水植物，深水區(qū)設(shè)置生態(tài)島或生態(tài)浮床[12-13]用于水生植物種植，種植物面積覆蓋全池水面50%以上為宜，同時池內(nèi)可放養(yǎng)土著貝類150 kg/畝～300 kg/畝，濾食性和雜食性魚類50尾/畝～100尾/畝，中間放置若干噴水機，以達到增氧和景觀示范效果。

4 運行管理

4.1 尾水收集與排放

應(yīng)合理安排池塘及工廠化養(yǎng)殖尾水排入尾水處理系統(tǒng)，建議錯峰分批多次排放，且單次排入量不超過養(yǎng)殖單位周邊生態(tài)溝渠容量。尾水經(jīng)生態(tài)溝渠進入沉淀池后，在尾水集中處理區(qū)的總停留時間不應(yīng)少于7 d，凈化后的尾水排放前需經(jīng)監(jiān)測，符合各地海水養(yǎng)殖尾水排放標準要求后排放。

4.2 設(shè)施單元維護

及時對生態(tài)溝渠等設(shè)施單元清淤，保證養(yǎng)殖尾水排放通暢。定期收割各功能區(qū)內(nèi)水生植物并清理死亡植物，定期收獲水生動物并投放新的苗種，加速氮磷物質(zhì)循環(huán)，定期檢查曝氣設(shè)施，及時清理更換堵塞的曝氣孔。每2～3年對過濾壩濾料沖洗晾曬后回填并更換尼龍網(wǎng)。

5 討論

5.1 適宜水生生物的選擇

水生植物生長代謝過程中會吸收利用尾水中的有機物、氮磷等，將其轉(zhuǎn)化成自身需要的物質(zhì)，有效減少尾水中的污染物，且具備一定景觀作用。但北方地區(qū)氣候寒冷，耐寒、耐鹽、耐堿植物可選范圍較小，放置生態(tài)浮床容易在冬季大量死亡，反而增加投入成本，建議水生植物的選擇及引種應(yīng)以養(yǎng)殖單位周邊自然生沉水或挺水植物為主，如蘆葦、堿蓬、海韭菜等[14]，此外將尾水匯集至河流入?？谥苓叄ㄟ^降低鹽度也可豐富水生植物種類的選擇。濾食性水生動物可通過攝食過濾水體中的有機物顆粒和浮游動植物，降低水體中顆粒懸浮物、有機質(zhì)和藻類含量，增加水體透明度。水生動物的選擇應(yīng)重點考慮其凈化能力及耐存活性，北方常見品種有海蜇、梭魚、菲律賓蛤仔、四角蛤蜊、青蛤、毛蚶、縊蟶、牡蠣、文蛤等，可將水生動物作為套養(yǎng)品種建立立體生態(tài)系統(tǒng)，增加餌料利用率的同時，有效凈化水質(zhì)。

5.2 溢水壩的合理使用

溢水壩規(guī)模小、建造成本低、對結(jié)構(gòu)強度要求不高等優(yōu)點使其在尾水處理系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。首先，尾水需要蓄積到一定高度才會越過溢水壩，減少了進入后續(xù)處理單元或排放水體中的固體污染物含量，對懸浮物顆粒物質(zhì)有一定的截留和沉淀作用；其次，溢水壩可以分割處理單元，將不同的處理工藝或階段分隔開，便于對處理過程進行管理和調(diào)控；再次，通過壩體高度的不同設(shè)置，可起到穩(wěn)定水流和調(diào)節(jié)水位的作用，能有效保證前端處理單元有足夠的處理時間，使尾水能夠更充分地與處理設(shè)施、微生物、水生生物等接觸，提高了污染物的去除效率。

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Analysis of the gathering small into whole governance scheme for mariculture tail water in Yingkou City

SONG Songwei1， CHEN Yong1， LI Zhonghong2， FENG Xinyu3， SHEN Xudong2

（1.Yingkou City Agriculture and Rural Comprehensive Development Service Center，Yingkou 115004， Liaoning China; 2. Yingkou Experimental Station of Propagation， Chinese Academy of Fishery Sciences，Yingkou 115004， Liaoning China; 3.Yingkou City Laobian District Agriculture and Rural Comprehensive Development Service Center， Yingkou 115005， Liaoning China）

Abstract：Taking the first-phase pilot project of marine aquaculture tail water treatment in Yingkou City as an example， this paper analyzes the ideas of tail water treatment and the selection of treatment processes. It details the functional uses， design and transformation requirements， and operation management experiences of the main facility units such as ecological ditches， intercepting sedimentation ponds， filter dams， shellfish purification ponds， biological nitrogen removal ponds， and ecological phosphorus removal ponds in the tail water treatment system， providing an example reference basis for the treatment of marine aquaculture tail water in the northern region.

Keywords：Mariculture; Tail water treatment; Gather small into whole; Scheme analysis; Yingkou City

作者簡介：宋松偉（1986.11- ），男，理學學士，高級工程師。研究方向：水產(chǎn)增養(yǎng)殖。E-mail：515984366@qq.com。