截止2022年,该技术已在全省推广应用4万亩以上,建立池塘养殖尾水治理示范点200余个。
以池塘养殖尾水“三池两坝”生态养殖技术为核心形成的《淡水池塘养殖绿色减排关键技术研发与应用》科技成果,获得2022年度浙江省科学技术进步奖三等奖。
示范场点建设地点应符合当地“养殖水域滩涂规划”布局要求。各地连片精养池塘,周边无稻田或直排江、河的养殖池塘均应因地制宜地建立尾水处理,并依据池塘养殖尾水排放量,排放去向(尾水去向的确定依据《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T9101-2007)的排放水域划分来定),选择尾水处理功能环节,设立尾水处理流程,建设尾水处理设施设备。
养殖尾水处理工程的工艺流程如图1所示。养殖尾水首先经过生态沟渠或者PVC暗管进入沉淀池进行沉淀预处理,以去除其中大的悬浮颗粒物;再经第一道过滤坝进一步去除和分解细微悬浮物;然后进入曝气池中,经氧化、挥发、分解等过程去除尾水中CODMn和氨氮等营养物质;最后再经过第二道过滤坝进入到生态池中,通过在生态池中种植水生植物、放养水生动物等构建综合立体生态位处理系统,有效降低水体中氮磷浓度,实现尾水循环利用或者达标排放。
图1养殖尾水处理工艺流程
因养殖品种和养殖模式不同其尾水污染物浓度有差异,因此在设置尾水处理面积时也应有所差异。通过前期的监测,养殖尾水处理区域面积配比一般不低于整个养殖水面面积的6%~10%,其中对于虾蟹类(如河蟹、青虾等种草养殖)低污染品种不少于养殖水面面积的6%,乌鳢、黄颡鱼、大口黑鲈、泥鳅等产量22500kg/hm2以上的高污染品种其尾水处理面积则不少于养殖水面面积的10%,其他中污染品种(如四大家鱼、翘嘴鲌、池塘高密度养殖南美白对虾、罗氏沼虾等)不少于8%。
表1“三池两坝”处理技术工艺参数
养殖品种
配比面积
各处理单元配比
过滤坝
黄颡鱼、加州鲈、乌鳢、泥鳅、龟鳖类等高污染品种
≥10%
沉淀池占总尾水处理面积50%、曝气池占10%、生态池占40%。
宽度≧2m,长度≧10m,一般建2条及以上。
四大家鱼、常规鱼、淡水珍珠、翘嘴鲌、罗氏沼虾、南美白对虾等中等污染程度的品种
≥8%
沉淀池占总尾水处理面积40%、曝气池占10%、生态池占50%。
宽度≧2m,长度≧8m,一般建2条。
日本沼虾、克氏原鳌虾、中华绒螯蟹等,及光唇鱼等溪涧性品种低污染养殖品种
≥6%
沉淀池占总尾水处理面积30%、曝气池占20%、生态池占50%。
宽度≧1.5m,长度≧6m,可建1条。
利用养殖池塘排水沟(渠)修建成具有自身独特生态结构并发挥相应生态功能的沟渠系统,称为生态沟渠。生态沟渠依据建设单位实际情况而定,根据现有条件进行简单改造。生态沟渠面积较大的养殖基地,可以将养殖尾水治理建设设施放在生态沟渠里建设。沟渠两边坡上种植草本植物,沟渠中选择适合当地生长的水生植物品种,底部可种植沉水植物,沟渠两边可种植挺水植物。密度与摆放以不阻挡水流流动为宜。
2.沉淀池
主要功能是过滤悬浮物,进一步净化水体。不同养殖品种,过滤坝建设要求存在较大差异。其中,低污染品种过滤坝内径宽不低于1.5m,长度不低于6.0m,过滤坝建议建1条及以上;中污染品种过滤坝内径宽不低于2.0m,长度不低于8.0m,过滤坝建议建2条;高污染品种过滤坝内径宽不低于2.0m,长度不低于10m,过滤坝建议建2条。过滤坝底部采用水泥硬化,主体结构为空心砖堆砌,内部填料建议用多孔质轻的火山石、陶粒、珊瑚石等,由下而上填料的直径逐渐减小,一般0~60cm填料直径为3~5cm,60~120cm填料直径为5~8cm,120cm以上填料8~10cm,为方便后期阻塞清理,填料建议用尼龙网袋装好后填放,网袋网目在保证填料不漏出的前提下尽可能大。过滤坝建设位置一般要求在沉淀池与曝气池、曝气池与生态池间的隔水坝出水口一侧建设,出水口应分别设置在曝气池的对角线处。
暴气池主要功能是增加尾水中的溶氧量,利于分解消化菌的繁殖,分解水体的有机物,并消除部分有毒物质,利于后续水体中需氧微生物的快速繁衍生长。低污染染养殖品种曝气池占总尾水处理面积的20%,中污染和高污染养殖品种曝气池占总尾水处理面积的10%,有效水深大于2.0m,在距池塘底部30cm处铺设纳米曝气盘,池底及塘埂处铺设土工膜防止底泥上泛,防止堵塞曝气孔。在岸边布设鼓风机,要求每公顷配备功率不低于37.5kW·h。
生态池主要功能是进一步对水体分解后的无机物实施利用,提升水体的自净能力,恢复水体的活力,达到净水的目的。生态池占总尾水处理面积的40%~50%,有效水深2.5m,生态池坡比应适当提高(最大可增至1:2.5),以便岸边种植挺水植物和浅水区种植沉水植物。放养鲢、鳙、螺蛳、河蚌等净水生物,其中鲢、鳙放养密度均为750尾/hm2,螺蛳、河蚌等75kg/hm2,岸边种植菖蒲、鸢尾等耐低温挺水植物,浅水区种植植伊乐藻、苦草、铜钱草、空心菜、狐尾藻、莲藕、荷花等水生植物,深水区可以放置生态浮岛或生态浮床,其上种植铜钱草、狐尾藻等冬天常绿植物。水生植物种植面积应占净化池水面的30%左右。
6.天然湿地:如有条件可将荒地或沟渠进行利用,通过沼泽湿地形式净化水质,若建设人工湿地,前面处理环节面积可适当缩小,但要保证总面积配比和沉淀池储水能力。
7.监控设备安装:可在尾水处理设施的进水口和出水口各安装一套可360°旋转监控摄像头,进行远程监控,在曝气设备上安装智能曝气控制装置,做到定时开关曝气设备,并结合无人机进行定时巡视。
全省集中连片池塘养殖区域。
在技术推广应用过程中需特别注意的环节
1.沉淀池禁止放养鱼类,以免影响沉淀效果。
2.生态池坡比提高(最大可增至1:2.5),以便岸边种植挺水植物和浅水区种植沉水植物。
3.曝气池必要时池底铺膜土工膜防止底泥上泛,防止堵塞曝气孔。
4.过滤材料装袋不可太满(六七成满即可),以便填放紧密。
5.两条过滤坝应建在曝气池的对角线处。
6.池塘养殖尾水处理设施的验收,以尾水检测符合《淡水池塘养殖水排放要求》(SC/T9101-2007)标准要求为准。
6.定期对排水口进行检测,并配置维护人员,加强对尾水治理设施的运行与维护。