一種箱式生物浮床處理養(yǎng)殖排放污水技術(shù)

顧兆俊+++劉興國+++車軒+++朱林

摘 要：為調(diào)控水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘排放污水，構(gòu)建了一種箱式生物浮床應(yīng)用于養(yǎng)殖池塘排水溝渠，可針對不同水層來凈化養(yǎng)殖廢水。結(jié)果表明：在排水溝渠內(nèi)放置箱式生態(tài)浮床來凈化養(yǎng)殖排放污水，有明顯效果。總氮的平均去除率達(dá)到21%；總磷的平均去除率達(dá)到8%；氨氮的平均去除率達(dá)到17%；亞硝態(tài)氮的平均去除率達(dá)到11%。

關(guān)鍵詞：生物浮床；排水溝渠；水生植物；生物填料

引言

中國是世界上最大的水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，池塘養(yǎng)殖是我國水產(chǎn)養(yǎng)殖的主要方式。據(jù)2012年漁業(yè)統(tǒng)計(jì)年鑒顯示，2011年我國有池塘養(yǎng)殖面積2566.86千公頃，占淡水養(yǎng)殖總面積的 43.45%，占全國水產(chǎn)養(yǎng)殖面積的31.74%；池塘養(yǎng)殖產(chǎn)量 1866.42 萬噸，占淡水產(chǎn)品產(chǎn)量的 70.58%，占全國水產(chǎn)品總產(chǎn)量的43.52%。池塘養(yǎng)殖模式已成為漁業(yè)發(fā)展中不可或缺的力量。但池塘養(yǎng)殖中存在的一些問題也越來越突出，尤其是水資源大量浪費(fèi)與水域環(huán)境污染問題。

隨著水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的迅速發(fā)展，盲目擴(kuò)大規(guī)模和投入的負(fù)面效應(yīng)日益嚴(yán)重。為了增加水產(chǎn)品的產(chǎn)量，向養(yǎng)殖水體大量投放人工餌料，造成了嚴(yán)重的水體污染，水產(chǎn)養(yǎng)殖自身的污染與水域環(huán)境的矛盾也日益突出。養(yǎng)殖環(huán)境不斷惡化，養(yǎng)殖生物病害頻繁發(fā)生。水環(huán)境污染不僅制約了我國水產(chǎn)養(yǎng)殖業(yè)的健康發(fā)展，也對養(yǎng)殖區(qū)及其毗鄰水域的生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生了嚴(yán)重影響。

我國水產(chǎn)養(yǎng)殖場、育苗場的污水基本上是不經(jīng)處理直接排放的，加之很多地方的養(yǎng)殖場數(shù)量多、距離近，場與場之間的進(jìn)水口、排水口往往近在咫尺，很難保證生活、生產(chǎn)用水的質(zhì)量。近年來，對水產(chǎn)養(yǎng)殖水質(zhì)的調(diào)控已成為業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)問題之一。目前使用的水質(zhì)修復(fù)技術(shù)可以分為三類：物理方法、化學(xué)方法和生物方法。其中的生物方法以成本低、無次生污染而受到歡迎。生物方法包括人工濕地、生物浮閥、生態(tài)溝渠、微生物制劑等。溝渠是農(nóng)業(yè)排水的匯聚地，也是在流入江河湖泊的必經(jīng)之所，無論農(nóng)田還是養(yǎng)殖池塘都有相對應(yīng)的排水溝渠。鑒于我國養(yǎng)殖場多修建于上世紀(jì)八、九十年代，沒有預(yù)留關(guān)鍵人工濕地的場地，因此將現(xiàn)有排灌溝渠進(jìn)行生態(tài)構(gòu)建是一種操作性較強(qiáng)的水質(zhì)修復(fù)技術(shù)。

文章針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，構(gòu)建了一種應(yīng)用于標(biāo)準(zhǔn)化水產(chǎn)養(yǎng)殖池塘附屬污水排放渠道中的凈化水質(zhì)的處理設(shè)施。一種箱式生物浮床，可以針對不同水層應(yīng)用，為解決池塘排放水污染和調(diào)控池塘養(yǎng)殖水質(zhì)提供技術(shù)支持。

1 構(gòu)建技術(shù)

1.1 構(gòu)建工藝

一種箱式生態(tài)浮床，分水（面）上和水（面）下兩部分。水上部分主要是一個(gè)浮性框架（圖1所示），長寬比為2-4：1左右。水下部分由3個(gè)功能區(qū)構(gòu)成（圖2所示），深度比例約為2：6：1。表層和底層均為一個(gè)亞克力箱體，箱體四邊鉆了若干個(gè)過水孔，保證水流的通暢性 ；中間是聚乙烯網(wǎng)片構(gòu)成。

表層區(qū)的箱體內(nèi)放置80%的生物填料，填料種類一般選擇立體彈性調(diào)料，在里面種植一些挺水植物或漂浮性植物均可（鳶尾、水雍菜、水葫蘆等）；中層區(qū)的聚乙烯網(wǎng)里放置一些濾食性魚類（鰱鳙魚）和貝類（螺螄、河蚌等），密度不超于0.4kg/立方水體；底層區(qū)箱體內(nèi)放置陶粒作為基質(zhì)，上面種植伊樂藻、輪葉黑藻、枯草等沉水性植物（圖3所示）。

1.2 運(yùn)行機(jī)理

表層水通過過水孔進(jìn)入箱體內(nèi)，經(jīng)過生物填料的吸附作用和植物根系吸收氨氮、磷等，再從過水孔流出；植物通過吸收表層水污染元素并轉(zhuǎn)化成其生長元素，可產(chǎn)生額外的美觀價(jià)值和經(jīng)濟(jì)效益，并對區(qū)域環(huán)境改善有一定的輔助效果。

中層水流經(jīng)過網(wǎng)片時(shí)，網(wǎng)內(nèi)放養(yǎng)的濾食性魚可通過其食性調(diào)控水中懸浮顆粒及多余浮游生物；底層種植的沉水性植物，莖葉部分在中層區(qū)域內(nèi)通過光合作用釋放氧氣，恢復(fù)水體中的溶解氧含量。

底層水通過箱體過水孔，經(jīng)過“陶粒”基質(zhì)時(shí)，可發(fā)生硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)，去除氨氮和亞硝態(tài)氮，并有助于分解水底層有機(jī)營養(yǎng)物沉積。

1.3 應(yīng)用技術(shù)

在養(yǎng)殖廢水的排水渠道內(nèi)設(shè)置一組生態(tài)浮床，每個(gè)生態(tài)浮床的間距為生態(tài)浮床長度的3-5倍。生態(tài)浮床寬度為排水渠道水面寬度的2/3；浮床深度為排水溝渠內(nèi)水體深度的90%以上。

布置時(shí)要注意其間隙度，要考慮池塘養(yǎng)殖廢水在大排大放時(shí)可能會(huì)造成整個(gè)溝渠排水不暢，甚至水直接溢流出排水溝渠。所以在構(gòu)建密度上既要保證有凈化處理效果，也要保證不會(huì)影響整個(gè)排水系統(tǒng)。

2 試驗(yàn)結(jié)果

把池塘（主養(yǎng)鳊魚）排水渠道的進(jìn)口（池塘廢水排放出口）和出口設(shè)置為采樣點(diǎn)，在養(yǎng)殖周期內(nèi)（5月-10月）每間隔20d采集一次水樣進(jìn)行水質(zhì)分析。根據(jù)結(jié)果顯示（圖5-圖8），在排水溝渠內(nèi)放置箱式生態(tài)浮床來凈化養(yǎng)殖排放污水，有明顯效果。其中，總氮的去除率平均達(dá)到24%；總磷的去除率平均達(dá)到9%；氨氮的去除率平均達(dá)到16%；亞硝態(tài)氮的去除率平均達(dá)到11%。

3 結(jié)束語

箱式生物浮床在實(shí)際應(yīng)用中成本低，投入小，養(yǎng)殖廢水凈化效果明顯，性價(jià)比很高。利用箱式生物浮床在農(nóng)業(yè)、漁業(yè)生產(chǎn)區(qū)域附屬的排污（水）渠道內(nèi)進(jìn)行生態(tài)化構(gòu)建，避免了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的污水直接排放，減少了對當(dāng)?shù)厮喘h(huán)境的污染破壞，提高了附近生活、生產(chǎn)用水的質(zhì)量；同時(shí)一定程度上可以使得養(yǎng)殖廢水能夠循環(huán)利用，大大節(jié)約了養(yǎng)殖用水資源。

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作者簡介：顧兆俊（1983-），男，助理研究員，主要從事池塘生態(tài)工程方面的研究。endprint