摘 要：養（yǎng）殖廢水主要由動物尿液、糞便和養殖管理（lǐ）用水（shuǐ）組成，含有高濃度（dù）的有機物、氮、磷和懸浮物，還包括構成鹽分的部分元素。為了比較（jiào）清楚地了解迄今為止（zhǐ）我國養殖廢水（shuǐ）技術關鍵突破口以及實際應用中遇到（dào）的問題，本文在本領域組稿主題之外額外歸納總結了養殖廢棄物在資源化利用與（yǔ）深度（dù）處理之間的糾（jiū）結、當前備（bèi）受關注的汙染物（wù）內容，以及部分（fèn）技術領域的進展。*後對養殖廢水處（chù）理技術的研發和應用（yòng）提出了建議。

       畜牧業是我國農業經濟的（de）重要組（zǔ）成部分，然而隨（suí）著畜牧業機械化、規模化的迅速發展，產生了嚴峻的環保問題，其中養殖廢水是主要的（de）汙染源之一。養殖（zhí）廢水是高濃度的有機廢水，含有（yǒu）有機物（wù）、氮、磷和懸浮物，以及重金屬、抗生（shēng）素、抗生素抗性基（jī）因和病原微生物等，如果得不到合適處理，會（huì）導致周邊環境生態（tài）的改變，威脅動物和人類健康（kāng）[1-2]。目前，養殖（zhí）廢水的處理模式主要有兩種：一種（zhǒng）是廢水深度處理（達標排放）模式，主要應用於土地配套較少的南方養殖場，養殖廢水經過固液（yè）分（fèn）離、厭氧/好（hǎo）氧處理和深度處理後（hòu），達標排放或者回收利用；另一種是資源化利用（肥（féi）料化、能源化）處理模式，主要應用於土地（dì）配套較多（duō）的北方養殖（zhí）場，廢水經過沉澱、厭氧（yǎng）發酵等無害化處理後（hòu），沼氣（qì）進行能源化利用，沼液進行農田資源化利（lì）用（yòng）。本文對我國規模養殖企業落實推進廢水處理的現狀、待突破的技術難題等進行了（le）簡要（yào）的歸（guī）納，以供從事生產、科研、管理工作的人（rén）員參考。

       1 養殖廢棄物在資源化利用（yòng）與深（shēn）度處理之間的（de）徘徊

       養殖業廢水處理仍然是近十年養殖行業環保*受關注（zhù）、投入*大的領域。規模化養殖（zhí）企業在處置養殖廢棄物時必須在資源化利用（yòng）和深度處理（lǐ）之中（zhōng）二選一。雖然近幾年一直倡導和鼓勵種養結合、廢棄物資源化利用，但由於種種原因，養殖廢水深度處理、達標排（pái）放或零排放仍然是許多養（yǎng）殖企業求生存（cún）所必需的。

       環保問題（tí）的解（jiě）決（jué）與資源化利用是（shì）不完全等同的概念，對於企業來（lái）說，解決環保（bǎo）問題至少*先要獲得環評許可，然後按照環評要求采取措施處置廢（fèi）棄物並達到要求；而合法合規、經濟有效的資源化利用，不是口頭上“變廢為寶”那麽簡單，*先需要在經濟有效的半徑範圍內擁有足夠的土（tǔ）地資源配套（符（fú）合就地（dì）就近利用原則），更（gèng）重要的是要“變寶”，即通過（guò）收獲物實現產業鏈後端的（de）價值增加，如果（guǒ）收獲物隻是理論上的產量，而沒有實現自身的利（lì）用或沒有轉變為市場（chǎng）價值，那（nà）資源化的可研報告會失真；資源化利用還（hái）要站在環保角度防止二次汙（wū）染（包括（kuò）對水、土、氣）。當前我國養殖（zhí）業（yè）廢棄物資源化利用推（tuī）進難，還與以下因素有關：一是養（yǎng）殖（zhí）業環評導則缺失（shī），相關標準眾多，環評報告通常套用（yòng）多個條文規章（zhāng），各地（dì）執行資源化利用（yòng）的標準不一，如多數地方要求養殖廢水資源化利用前先要滿（mǎn）足《農（nóng）田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）等；二是由於曆史原因，許（xǔ）多規模化養殖場周邊已不再擁有足（zú）夠的配（pèi）套土地資源。

       2 熱（rè）點汙（wū）染物的研究

       養殖廢（fèi）水處理，除了針對現行環保要求的（de）指標[如化學需氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）等]之外，近幾年研究和實踐表明，有必要進一步（bù）關注以下汙染物：耐藥菌和耐藥基（jī）因（ARGs）、鹽分（鹽（yán）度）、總氮（TN），以及廢水處（chù）理過（guò）程中所產生的汙泥。汙泥是水處理過程（chéng）中的正常產物，由於清糞模式的改變以及後端出水標準要求的提升（shēng），汙泥產量（liàng）普遍增多；汙泥的（de）處理難點在於其含水率高。許多研究表明（míng），現行的水處理工藝（yì），其末端出（chū）水盡管化學指標達標，但仍（réng）然存在耐藥菌和耐藥基因的環境風險。鹽分的積累會（huì）對土壤、農作物產生危害，因此更要在資源（yuán）化利用過程中加以防（fáng）範。一些地方對養殖廢水總氮的排放進行限製，現有技術（shù）水（shuǐ）平下會大幅增加水處理的成本（běn），顯著加重企業的負擔。

       3 重要技術領域的（de）發展與突破

目前使用較（jiào）普遍的（de）養殖廢（fèi）水處理工藝包括（kuò）厭氧生物處理、好氧生（shēng）物處理、自然（rán）處理和深度處理技術，研發中的（de）微藻、膜分離等（děng）處理（lǐ）技術，以及與後端（duān）水處理相關的養（yǎng）殖場清糞工藝等，已在本專刊的其他文章中專題闡述。本文僅針對厭氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝化反（fǎn）硝化作扼要說明。

       3.1 厭氧氨氧化技術

厭氧氨氧化技術是（shì）一種新型的厭氧生物處理技術，是在厭氧環境下厭氧氨氧化菌直接（jiē）將氨氮和亞硝酸鹽（yán）轉（zhuǎn）化成氮氣的（de）過程。厭氧氨氧化技術的關鍵菌是厭氧氨氧化菌，其可以在厭（yàn）氧條件下，通過生物化學反應，將養殖廢水中的氨氮轉化為氮氣，實現對氨氮的去除。因此，厭氧氨氧化技術是一種（zhǒng）厭氧生物處理技（jì）術，也屬於同步硝化反硝化技術類型。由於厭氧氨氧化（huà）菌生長緩慢，影響因素較（jiào）多，因此，在生產中常使用固定床、活（huó）性汙泥（ní）床和膜生物反應器等，增加厭（yàn）氧氨氧化菌的截留量，並與其他處理技術結合，提高廢水處理（lǐ）效（xiào）率和穩定性。厭氧氨氧化（huà）技術具有高（gāo）效、經濟（jì）等優點，在養殖廢水脫氮方向具（jù）有較（jiào）大的應用前景，但存在啟動時間長、幹擾因（yīn）素（sù）多等問題，需（xū）要進一步解決（jué）。在野外（wài）工作條件下，厭氧氨氧化技術條件的摸索和調控能力還需要進一步突破。

       3.2 短（duǎn）程硝化反硝化技術

       缺氧好氧（yǎng）工藝（Anoxi/oxic，A/O）主要通過設置缺氧池和好氧池分別實現反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化（huà）反應（yīng）（NO3→NO2→N2），實現對廢水氨氮的去除。但研究表明傳統硝化反硝化過程中會產生亞硝態氮的累積現象[3]。為此，提出（chū）了（le）短程（chéng）硝化反硝化的理論，通過促進氨氧化菌（亞硝酸菌）生長，抑製亞硝酸氧化菌（硝酸菌）的生長，從而實現短程硝化反硝化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化（huà）菌的（de）生長周期短於亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫度、pH 和溶解氧等是影（yǐng）響氨氧化菌（jun1）和亞硝（xiāo）酸氧化菌的主要因素。溫度大於28 ℃時利於氨氧（yǎng）化細菌生長，抑製亞硝酸氧化菌的生長；pH 在 8.0 附近也利於氨氧化菌積累；氨氧化細菌（jun1）對低濃（nóng）度溶解氧的親和力大於亞硝酸氧化菌[4-6]。理論上（shàng）短程硝化反硝化縮短了反（fǎn）應時間，節約了氧（yǎng）氣和碳源供應量，同時降低了汙泥產量[7]。但在水處理設施運行過程中由於需要增加汙泥排出，以降低泥齡，因而每（měi）日會（huì）產生大量的汙泥。此外，由於影響因素較（jiào）多，其穩（wěn）定性也需要進一步的改進。

       3.3 同步硝化（huà）反硝化技術

       同步硝化反硝化技術通過控製生物池中（zhōng）溶解氧、pH 和溫度（dù）等參數，從（cóng）而實現硝化反應和反硝化反應同時進行（háng），提高工藝對廢（fèi）水（shuǐ）的處理效率[8]。同步硝化反硝化機理包括宏（hóng）觀環境理論、微觀環境理論和微生物學理論[9]。宏觀環（huán）境理論指控製反應器溶解氧的濃度和（hé）均勻度，創造硝化菌和反硝化菌都（dōu）適宜生長的環境，使硝化和反硝化（huà）進程同步進行[10]。微觀環（huán）境理論指控製（zhì）溶解（jiě）氧濃度（dù）、活性汙泥顆粒大小和生物膜厚度等參數，在活性汙泥顆粒和生物膜表麵和內層形（xíng）成溶解氧梯度（dù），表麵好氧發生（shēng）硝化反應，內層缺（quē）氧發生反硝化反應（yīng）。微生物學理論指能（néng）同（tóng）時進行硝化和反硝化的微生物的利用。研究表明環境中存在好氧反硝化菌和厭氧硝化菌，如厭氧氨氧化菌可直接把氨氮轉化成氮氣（qì）[11]。

       除上述技術之外，廢水處理過程高效微生物的研發與應用、厭氧過程（chéng）產物抑製的控製、發酵過程條件的優化與自動化調控、破解磷結晶造成廢水處理係統（tǒng）管（guǎn）道堵塞、防控（kòng）廢水處理過程臭氣滋生、擴散以及防滲等技術的突破將有助於風（fēng）險控製和降本增效（xiào）。

       4 小結與展望

       養殖場廢水處理技術包括好氧生物處理、厭氧生物處理、深度處理（lǐ）和自然處理等類（lèi）型，其中A/O、上流式 厭 氧（yǎng）汙泥（ní）床（UASB）、升流式固體厭氧（yǎng）反（fǎn）應器（USR）、沼（zhǎo）氣池、氧化塘、化學氧化和混凝等工藝技術均比較成熟，並得到廣泛應用。每種處理方法都有其自身的優勢（shì）和限製，可以（yǐ）根據養殖場廢（fèi）水特征以及當地政策等情況，選擇不同的技術組（zǔ）合，如廢水排放標準較高的養（yǎng）殖場可（kě）以選擇厭（yàn）氧+好氧+深度處理的技術組合，配套足夠土地的養殖場可以優（yōu）先（xiān）選擇厭氧處理技（jì）術對廢水進行無害化處理。此外，短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化、微藻處理及膜分離等一些新型的處理技術具有（yǒu）較（jiào）高的應用（yòng）前景，但其處理參數及（jí）穩（wěn）定參數需要進一步的研究優化或戶外工程（chéng）應用。

       隨著環保力度的（de）加大（dà），人們對養殖（zhí）廢水處理技術的（de）研究（jiū）和應用提出了更高的要求。研發新型廢水處理（lǐ）技術仍是未來的研究重點，特別是對高效穩定、成（chéng）本低（dī）廉的廢水處理技術有強烈的市場需（xū）求；對現有廢水處理技術的改進也是未來一段時間內的研究重點，如好氧或厭氧生物處理技術中功能微生物的開發、膜分離技術中高效、耐用膜的研發；同時，養殖廢水資源化和能源化是重要的研究方向，如養殖廢水資源化過程中的安全性評估、沼氣生物能和生物柴油等能源化利用技術研發，這對於養殖廢水的安（ān）全處理及利用有重要參考意（yì）義。