养殖池塘尾水“三池两坝”净化改造的实践与探索

发表时间:2024/01/29 22:31:18  来源:水产养殖 2023年3期  浏览次数:1860  
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养殖池塘尾水“三池两坝”净化改造的实践与探索

刘建华,马明,黄鸿兵

(1.丹阳市水产技术指导站,江苏 丹阳 212300;2.丹阳市延陵镇马明特种水产养殖家庭农场,江苏 丹阳 212341;3.江苏省淡水水产研究所,江苏 南京 210017)

随着生态文明建设的推进,水产养殖污染管控及养殖尾水治理受到各级政府部门高度重视,养殖池塘生态化改造进程进一步加快,水产养殖尾水达标排放或循环利用的理念正在逐步推广、深化并实践。2019 年,农业农村部等10 部委《关于加快推进水产养殖业绿色发展的若干意见》(农渔发〔2019〕1 号),提出水产养殖要绿色发展,为今后渔业发展指明方向。2021 年6 月,江苏省市场监督管理局发布了《池塘养殖尾水排放标准》(DB 32/4043—2021),提出了全省养殖池塘尾水治理达标排放的总要求和时间表。现以丹阳市池塘生态化改造为例,探索特种水产养殖家庭农场的“三池两坝”模式,以期为养殖尾水治理提供参考。

1 塘口现状

养殖池塘位于丹阳市延陵镇行宫村,北侧紧邻香草河支流胜利河,周边无农田,土地性质为一般农田,在《丹阳市养殖水域滩涂规划2018—2030年》划定的养殖区内。项目区总面积90 045 m2,净水面积约66 700 m2,共14 个池塘,1 条沟渠,3 间简易平房,养殖品种为青虾,池塘深度均为1 m。池塘大小不等,形态不规则,穿插有长条形沟渠。养殖场处于环保水质监测国考断面沿线,已被列入养殖尾水治理对象。

2 改造模式

池塘生态化改造时间为2020 年12 月—2021 年6 月。该养殖场基础设施功能较弱,养殖塘口不规则、不标准。养殖场地势较为平坦,水源为胜利河来水,改造前养殖场内没有建造进排水系统。考虑后期养殖品种替换,项目区适合开展“三池两坝”模式改造建设,主要实施塘口标准化改造,统一设置池塘面积、埂坡比、池塘深度和生产便道;配套建设独立分开的进排水管网,方便后期塘口管理。可充分利用现有沟渠和局部不规则坑塘,设置“三池两坝”,配套动力提升泵房等设施,项目区平面见图1。

图1 项目区平面图

3 建设工程

3.1 池塘标准化改造

参照溧阳、金坛地区青虾养殖池塘标准,共计新建20 个养殖池塘,每个养殖池塘面积4 000~5 000 m2,东西走向,池塘宽度20~30 m,便于投喂和巡查管理;池塘池埂宽度均为2 m,片区砂石支路宽度4 m,方便车辆进出通行,埂坡比1∶2.5~1∶3.0,坡度平缓,便于水土保持和土壤透气,池塘深度均为1.2 m,池底平整,在排水管处留有小块洼地,便于养殖尾水排空。

每个池塘配置水车式增氧机1 台,同时配套安装微孔增氧设备,采用盘式纳米管,间隔6~8 m,对称设置,全池覆盖。养殖场中部建设南北向8 m 宽道路,连接场外丁延线公路和场内生产管理用房。养殖场四周外围架设2 m 高不锈钢丝隔离网,安装6 个监控探头。

3.2 进排水管网

综合养殖场池塘改造的实际情况以及进排水管道独立分离原则,根据净化区方位,在养殖池塘的一角安装进水管,使用UPVC 材质的加筋管(DN200 mm),沿着池塘边缘走向,管道埋设深度0.5 m,长度765 m,满足进水压力要求;在池塘的对角处安装排水管,选用HDPE 材质的双壁波纹管(DN300 mm),用HDPE 管橡胶圈连接管道,管道埋设深度1.2 m,长度524 m,满足快速排水需求。每3~4 个养殖池塘集中建设1 座分水井,混凝土浇筑底板,砖砌井墙高度1 m,共计9 座,提高养殖片区池塘供水效能,优化进水管布局。进水管铺设接入“三池两坝”净化区中洁水池的动力泵管道,排水管铺设接入“三池两坝”净化区中沉淀池内。

3.3 “三池两坝”

按照虾蟹类生态化改造净化区设置比例不低于6%的要求,因地制宜,合理利用现有沟渠,改造成尾水净化区。改造养殖场内11 005.5 m2条状沟渠,建成沉淀池3 335 m2,曝气池1 000.5 m2,净化池2 668 m2,洁水池4 002 m2,净化区各功能池(板块)分布比例为30∶9∶24∶36,在沉淀池、曝气池、净化池之间建设生态过滤坝,净化池与洁水池水体利用自然落差单向流动,净化区占养殖面积比例为12%。

3.3.1 沉淀池

改造前先行清淤清杂,再加宽和深挖,宽度12.5 m,深度3 m,保障尾水受纳空间。沉淀池内设置“之”字形玻璃钢材质挡水片,增加水流动路径,延缓养殖尾水在沉淀池中停留时间。在池两侧种植茭白、菖蒲,吸收尾水中富营养物质,池中央设置3个生态浮床,长4 m 宽2 m,上面铺放水葫芦。坡埂自然生长青草,保持土壤透气。

3.3.2 曝气池

曝气池清淤清杂后,深度2 m,在两侧坡岸和底部铺设防渗黑膜,埂坡铺设网皮,既防止底泥泛起造成水体悬浮物浓度超标,又可预防池埂长草和坍塌。曝气池内安装微孔增氧设备,采用盘式曝气,间距2 m,曝气头设置在曝气盘上端离池底30 cm 处,配备3 kW 罗茨风机。

3.3.3 净化池和洁水池

净化池内架设横杆悬挂毛刷,间距1 m,毛刷垂直于水中,其底部悬挂砖石沉于池底,便于后期毛刷清洗后再使用;净化池两侧种植茭白、菖蒲,池内种植苦草、空心菜。洁水池主要种植伊乐藻、苦草、茭白、菖蒲沉水和挺水植物,面积占比约30%,放养鲢鳙、河蚌、螺蛳等滤食性水生动物,进一步改善水质。净化池与洁水池建有低矮的土埂坝,水体自然溢流。

3.3.4 生态过滤坝

建设2 座过滤坝于沉淀池与曝气池、曝气池与净化池分界处。建设前先清除底部淤泥,挖至硬土层,用混凝土浇灌底板,再用空心砖砌建外墙,坝高2.5 m,坝宽2 m,坝长9 m,在坝体中填充碎石(狗头石)、中(粗)砂滤料,坝面铺设可开启的塑钢方格板材,便于通行和维护。过滤坝前端安装一道不锈钢丝挡网,拦截落叶和漂浮杂物。

3.3.5 动力泵房

在洁水池建设1 座提水泵站(200HW-8,功率11 kW,流量为0.075 m3/s,扬程9.60 m),配套彩钢瓦房和配电箱,位于养殖场中部,分别与两侧进水管相连接。

4 运行管理

4.1 养殖管理

养殖场主养品种为“太湖2 号”青虾。2021 年3 月份开始种植轮叶黑藻,株距为6 m,行距为8 m。7 月初开始投放虾苗,虾苗规格为8 600 尾/kg,每667 m2放养量为18 kg。同时套养规格为1 kg 的鳙,每667 m2放养量为20 尾。

于7 月份开始投喂蛋白含量38%的全价配合饲料,每667 m2平均投喂量约200 kg,至11月底结束。养殖过程中,采用微生物调水改底,调水前先解毒再肥水,每667 m2用EM 菌等益生菌1 kg,稀释后全池泼洒,培养水体有益菌。每隔15~20 d,每667 m2使用生态改底粉剂500 g,溶于水后全池泼洒。2021 年没有出现水草死亡、青虾病害等现象。2022 年4 月,养殖池塘青虾陆续上市销售结束,养殖尾水分批次汇入“三池两坎”沉淀池,并开始晒塘消毒处理,为下一茬青虾养殖做准备。

4.2 运行维护

“三池两坝”净化区在养殖过程中正常运行,该养殖场实行青虾生态健康养殖,投饵量不大,养殖池塘水草生长良好,科学调控水质,养殖过程中一般多为补水,只有少量换水,养殖后期尾水分批次排入沉淀池,“三池两坝”净化区完全满足养殖生产需求。曝气池和净化池运行中,定期添加芽孢杆菌、光合细菌等微生物制剂,加速降解水体中有机物,进一步调控水质指标。

沉淀池外接胜利河水源,外源水质存在不确定性因素,依次通过沉淀、曝气、净化等途径,汇聚到洁水池,利用泵房提升到养殖池塘,确保养殖用水安全。

4.3 水质监测

在2021 年8 月至2022 年5 月,开展3 次水质监测,每次抽取养殖塘口水样和洁水池泵房处水样各1 份。3 次水质检测报告结果表明,“三池两坝”净化后的洁水池水质指标达到江苏省地方标准《池塘养殖尾水排放标准》(DB 32/4043—2021)中淡水受纳水域养殖尾水排放二级限值(表1)。

由表1 可见,随着青虾养殖持续投喂和尾水净化时间变化,养殖塘口与净化区洁水池水质相应发生变化,呈现正相关关系。养殖场根据检测数据,针对性地在净化区曝气池和净化池内添加芽孢杆菌、光合细菌等微生物制剂,改善调控水质。

表1 项目区水质监测结果

5 讨论

5.1 建设成效

(1)养殖池塘标准化改造后大小均等,便于养殖投喂、巡塘、捕捞等管理,为虾蟹类养殖高产高效奠定了基础;(2)养殖场设立进、排水管网,调控管理养殖用水,保持养殖塘口水体微循环流动,抑制蓝藻产生,保持优良的水质,减少养殖病害,一泵式提水到每个塘口,排水彻底,省工节本,提高生产效率;(3)“三池两坝”模式采取物理、化学、生物方式,多元化、生态化净化处理养殖尾水,运行维护成本较低,尾水治理效果明显;占比12%的净化区,为今后扩大养殖规模或者高密度养殖其他水产品预留尾水处理空间。

5.2 存在问题

(1)进水管在使用过程中会出现压裂、破损和渗漏现象,排水管在连接处容易沉降脱落错位,影响给排水效果;(2)沉淀池长时间使用,底泥沉淀较多,污染物、悬浮物增加;(3)生态浮床中水葫芦、空心菜以及净化区水草和挺水植物,到冬季会枯萎死亡,导致水质恶化;(4)生态过滤坝填充材料单一,过滤吸附时间短,过滤效果不明显,填充材料清洗、更换不方便;(5)净化区域生态效益明显,经济效益不高,运行维护工作量大。

5.3 改造建议

(1)进水管尽量选用PE 材质,管道对接时,采用热融连接方式,有条件可以采用U 形明渠进水方式。排水管口径要比进水管大,在铺设中,要将连接处的地基夯实,有条件可以浇筑混凝土基础;(2)塘口标准化改造、管道铺设、净化区改造,要调试校准各池海拔高程,校准进水管与溢流井的高程水平,计算好排水管与净化区沉淀池的落差,确保进水顺畅快捷、排水彻底不逆流;(3)“三池两坝”沉淀池要视其状况清理底部淤泥残渣,保持沉淀池受纳空间;曝气池曝气头要经常检查清洗,维护更换纳米曝气管;净化区域生态浮床中水生植物冬季可以移到温室大棚暂养,或替换成黄花水花生,水草和挺水植物要加强管理和收割,避免疯长和死亡,影响水质;生态过滤坝中填充滤料要定期替换或者清洗,保持滤料的吸附过滤性能;洁水池可以放养少量青虾、河蟹、鳜、甲鱼等特种水产品,在不影响水质调控的情况下,可增加一定的经济效益。

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