水产养殖尾水处理技术的创新与资源化利用路径

中图分类号：X714 文献标识码：A

引言

水产养殖业是保障粮食安全、提供优质蛋白的重要产业，但尾水中的氮、磷等营养物质超标排放，会导致受纳水体藻类疯长、溶解氧下降，破坏水生态平衡；同时，未经处理的尾水直接循环利用，还可能引发养殖病害传播，影响养殖产量与品质。传统尾水处理技术存在效率低、成本高、资源回收不足等问题，难以满足现代水产养殖业的绿色发展需求。因此，探索高效、经济的尾水处理技术创新方向，构建“处理-回收-再利用”的资源化闭环体系，成为破解水产养殖环境约束、实现产业提质增效的必然选择。

1 传统处理技术的局限性

（1）物理处理技术。如沉淀池、过滤法等，虽能去除部分悬浮物，但对溶解态的氮、磷等营养盐去除效果有限，且易产生污泥堆积，需频繁清理；（2）化学处理技术。通过添加絮凝剂、氧化剂等去除污染物，虽见效快，但可能引入新的化学物质，破坏水体生态，且运行成本高，难以大规模应用；（3）生物处理技术。如人工湿地、生物滤池等，利用微生物或植物吸收营养盐，但其受环境温度、光照等自然条件影响大，处理效率不稳定，且占地面积大，不适用于空间有限的集约化养殖场；（4）技术协同不足。传统技术多单一应用，未形成“分级处理+资源回收”的协同体系，导致污染物去除不彻底，且尾水中的可利用资源被浪费。

2 水产养殖尾水处理技术的创新方向

2.1 物理技术的高效化创新

通过材料革新与设备升级，增强物理处理对污染物的分离效果：研发具有高吸附性、耐污染的复合滤料，提高对悬浮物、有机物及部分重金属的去除能力；采用可循环再生的滤料，降低更换成本；开发抗污染的超滤、纳滤膜组件，通过膜材料表面改性减少生物附着，延长膜的使用寿命；结合错流过滤、脉冲清洗等工艺，提升膜过滤效率，实现对小分子营养盐的截留；设计斜板沉淀池与气浮装置的组合系统，通过微气泡吸附悬浮物，加速沉淀过程，同时去除部分乳化态有机物，减少后续处理负荷。

2.2 化学技术的绿色化革新

在保证处理效果的同时，减少化学试剂的环境影响：采用光催化氧化、臭氧氧化等高级氧化技术，在常温下高效降解尾水中的抗生素、难降解有机物，且无二次污染；通过太阳能驱动光催化反应，降低能耗；开发可生物降解的絮凝剂，替代传统铝盐、铁盐，减少化学残留；利用天然矿物的吸附与离子交换性能，去除氨氮和磷酸盐，实现材料的天然循环；通过电解产生的羟基自由基等活性物质氧化污染物，同时利用电极反应实现氨氮的硝化-反硝化转化，设备占地面积小，适用于集约化养殖场景。

2.3 生物技术的集约化创新

通过生态系统优化与功能强化，提升生物处理的效率与稳定性：筛选高效脱氮菌、聚磷菌等功能微生物，制成复合菌剂投加于处理系统，增强对氮、磷的降解能力；通过基因工程技术改造微生物，提高其在低温、高盐等极端环境下的活性；采用垂直流与水平流组合的湿地结构，搭配耐盐、高吸收能力的水生植物，提高单位面积的营养盐去除效率；在湿地底部铺设生物炭等载体，增强微生物附着与污染物吸附；开发新型生物膜载体，增大比表面积，促进微生物群落形成；结合曝气系统强化传氧，实现好氧-厌氧环境交替，同步完成硝化与反硝化过程。

2.4 复合技术的协同化创新

通过多技术组合形成优势互补，提升尾水处理的综合效能：物理-生物协同技术，如“过滤+生物滤池”组合，先通过过滤去除悬浮物，减少生物滤池的堵塞风险，再利用微生物降解营养盐，提高处理效率；化学-生物耦合技术采用“高级氧化+人工湿地”系统，先通过化学氧化分解难降解有机物，降低生物毒性，再由湿地植物和微生物吸收营养盐，实现污染物的彻底去除；全过程智能控制技术通过传感器实时监测尾水中的氨氮、溶解氧、pH 等参数，结合物联网技术实现处理设备的自动调节，根据水质变化动态优化运行参数，减少人工干预，降低能耗。

3 水产养殖尾水的资源化利用路径

3.1 营养盐的资源化回收

尾水中的氮、磷等营养物质可转化为农业或养殖所需的资源：氮素回收利用通过吹脱法或离子交换法回收氨氮，制成氨水或铵盐肥料，用于农作物种植；利用微生物将硝酸盐转化为氮气或蛋白质，作为养殖水体的氮源补充，减少饲料投喂量；磷素回收利用采用化学沉淀法回收磷酸盐，制成缓释磷肥，应用于农业或花卉种植；通过藻类培养吸收尾水中的磷，收获的藻类可作为水产养殖的饵料或有机肥原料；复合有机肥生产是将尾水处理过程中产生的污泥与秸秆、畜禽粪便等混合，通过堆肥发酵制成复合有机肥，实现有机物的循环利用，减少化肥使用量。

3.2 水资源的循环利用

第一，养殖用水循环。将处理达标的尾水重新引入养殖池，作为补充水源，降低对外部 freshwater 的依赖；针对不同养殖品种的水质要求，调整处理工艺，确保循环水的溶解氧、pH 等参数符合养殖标准；第二，农业灌溉利用。将经二级处理的尾水用于农田灌溉，尤其适用于水稻、蔬菜等作物，利用尾水中的营养盐替代部分化肥，提高水资源利用效率；第三，景观用水补充。将深度处理后的尾水用于人工湖、湿地公园等景观水体，补充景观用水的同时，通过水生植物进一步净化水质，美化环境。

3.3 能源与生物资源的转化

通过生物技术将尾水中的有机物转化为能源或高价值产品：（1）生物能源生产。利用厌氧发酵技术处理尾水中的高浓度有机物，产生沼气，作为养殖场的能源供应，实现能源自给自足；（2）微生物蛋白生产。筛选高蛋白含量的微生物，在尾水中培养并收获，制成饲料蛋白添加剂，用于水产或畜禽养殖，降低饲料成本；（3）生物活性物质提取。从尾水培养的藻类中提取虾青素、多不饱和脂肪酸等生物活性物质，应用于食品、医药或化妆品行业，提升资源化利用的经济价值。

4 结束语

水产养殖尾水处理技术的创新与资源化利用，是破解产业发展与环境保护矛盾的关键路径。通过物理、化学、生物及复合技术的协同创新，可实现尾水污染物的高效去除；而营养盐回收、水资源循环、能源转化等资源化路径，则能将“废物”转化为可利用资源，形成“养殖-处理-回收-再利用”的闭环系统。通过技术创新与资源化利用的深度融合，水产养殖业有望实现从“污染排放”到“循环利用”的转型，不仅能减轻环境压力，还能提升产业竞争力，为农业绿色可持续发展提供有力支撑。

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