畜牧業(yè)是我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟的重要組成成分，但是隨著畜牧業(yè)機械化、范圍化的疾速開展，產(chǎn)生了嚴(yán)峻的環(huán)保問題，其中養(yǎng)殖廢水是主要的污染源之一。養(yǎng)殖廢水是高濃度的有機廢水，含有有機物、氮、磷和懸浮物，以及重金屬、抗生素、抗生素抗性基因和病原微生物等，假如得不到適宜處置，會造成周邊環(huán)境生態(tài)的改動，要挾動物和人類安康。目前，養(yǎng)殖廢水的處置形式主要有兩種：一種是廢水深度處置（達標(biāo)排放）形式，主要應(yīng)用于土地配套較少的南方養(yǎng)殖場，養(yǎng)殖廢水經(jīng)過固液別離、厭氧/好氧處置和深度處置后，達標(biāo)排放或者回收應(yīng)用；另一種是資源化應(yīng)用（肥料化、能源化）處置形式，主要應(yīng)用于土地配套較多的北方養(yǎng)殖場，廢水經(jīng)過沉淀、厭氧發(fā)酵等無害化處置后，沼氣實施能源化應(yīng)用，沼液實施農(nóng)田資源化應(yīng)用。本文對我國范圍養(yǎng)殖企業(yè)落實推進廢水處置的現(xiàn)狀、待打破的技術(shù)難題等實施了扼要的歸結(jié)，以供從事生產(chǎn)、科研、管理工作的人員參考。

1 養(yǎng)殖廢棄物在資源化應(yīng)用與深度處置之間的彷徨

養(yǎng)殖業(yè)廢水處置依然是近十年養(yǎng)殖行業(yè)環(huán)保最受關(guān)注、投入最大的范疇。范圍化養(yǎng)殖企業(yè)在處置養(yǎng)殖廢棄物時必需在資源化應(yīng)用和深度處置之中二選一。固然近幾年不斷倡導(dǎo)和鼓舞種養(yǎng)分離、廢棄物資源化應(yīng)用，但由于種種緣由，養(yǎng)殖廢水深度處置、達標(biāo)排放或零排放依然是許多養(yǎng)殖企業(yè)求生存所必需的。

環(huán)保問題的處理與資源化應(yīng)用是不完整同等的概念，關(guān)于企業(yè)來說，處理環(huán)保問題至少首先要取得環(huán)評答應(yīng)，然后依照環(huán)評請求采取措施處置廢棄物并到達請求；而合法合規(guī)、經(jīng)濟有效的資源化應(yīng)用，不是口頭上“變廢為寶”那么簡單，首先需求在經(jīng)濟有效的半徑范圍內(nèi)具有足夠的土地資源配套（契合就地就近應(yīng)用準(zhǔn)繩），更重要的是要“變寶”，即經(jīng)過收獲物完成產(chǎn)業(yè)鏈后端的價值增加，假如收獲物只是理論上的產(chǎn)量，而沒有完成本身的應(yīng)用或沒有轉(zhuǎn)變?yōu)槭袌鰞r值，那資源化的可研報告會失真；資源化應(yīng)用還要站在環(huán)保角度避免二次污染（包括對水、土、氣）。當(dāng)前我國養(yǎng)殖業(yè)廢棄物資源化應(yīng)用推進難，還與以下要素有關(guān)：一是養(yǎng)殖業(yè)環(huán)評導(dǎo)則缺失，相關(guān)規(guī)范眾多，環(huán)評報告通常套用多個條文規(guī)章，各地執(zhí)行資源化應(yīng)用的規(guī)范不一，如多數(shù)中央請求養(yǎng)殖廢水資源化應(yīng)用前先要滿足《農(nóng)田灌溉水質(zhì)規(guī)范》（GB 5084—2005）等；二是由于歷史緣由，許多范圍化養(yǎng)殖場周邊已不再具有足夠的配套土地資源。

2 熱點污染物的研討

養(yǎng)殖廢水處置，除了針對現(xiàn)行環(huán)保請求的指標(biāo)[如化學(xué)需氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）等]之外，近幾年研討和理論標(biāo)明，有必要進一步關(guān)注以下污染物：耐藥菌和耐藥基因（ARGs）、鹽分（鹽度）、總氮（TN），以及廢水處置過程中所產(chǎn)生的污泥。污泥是水處置過程中的正常產(chǎn)物，由于清糞形式的改動以及后端出水規(guī)范請求的提升，污泥產(chǎn)量普遍增加；污泥的處置難點在于其含水率高。許多研討標(biāo)明，現(xiàn)行的水處置工藝，其末端出水雖然化學(xué)指標(biāo)達標(biāo)，但依然存在耐藥菌和耐藥基因的環(huán)境風(fēng)險。鹽分的積聚會對土壤、農(nóng)作物產(chǎn)生危害，因而更要在資源化應(yīng)用過程中加以防備。一些中央對養(yǎng)殖廢水總氮的排放實施限制，現(xiàn)有技術(shù)程度下會大幅增加水處置的本錢，顯著加重企業(yè)的擔(dān)負(fù)。

3 重要技術(shù)范疇的開展與打破

目前運用較普遍的養(yǎng)殖廢水處置工藝包括厭氧生物處置、好氧生物處置、自然處置和深度處置技術(shù)，研發(fā)中的微藻、膜別離等生活和工業(yè)廢水處理技術(shù)，以及與后端水處置相關(guān)的養(yǎng)殖場清糞工藝等，已在本專刊的其他文章中專題論述。本文僅針對厭氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化作扼要闡明。

3.1 厭氧氨氧化技術(shù)

厭氧氨氧化技術(shù)是一種新型的厭氧生物處置技術(shù)，是在厭氧環(huán)境下厭氧氨氧化菌直接將氨氮和亞硝酸鹽轉(zhuǎn)化成氮氣的過程。厭氧氨氧化技術(shù)的關(guān)鍵菌是厭氧氨氧化菌，其能夠在厭氧條件下，經(jīng)過生物化學(xué)反響，將養(yǎng)殖廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為氮氣，完成對氨氮的去除。因而，厭氧氨氧化技術(shù)是一種厭氧生物處置技術(shù)，也屬于同步硝化反硝化技術(shù)類型。由于厭氧氨氧化菌生長遲緩，影響要素較多，因而，在生產(chǎn)中常運用固定床、活性污泥床和膜生物反響器等，增加厭氧氨氧化菌的截留量，并與其他處置技術(shù)分離，進步廢水處置效率和穩(wěn)定性。厭氧氨氧化技術(shù)具有高效、經(jīng)濟等優(yōu)點，在養(yǎng)殖廢水脫氮方向具有較大的應(yīng)用前景，但存在啟動時間長、干擾要素多等問題，需求進一步處理。在野外工作條件下，厭氧氨氧化技術(shù)條件的探索和調(diào)控才能還需求進一步打破。

3.2 短程硝化反硝化技術(shù)

缺氧好氧工藝（Anoxi/oxic，A/O）主要經(jīng)過設(shè)置缺氧池和好氧池分別完成反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化反響（NO3→NO2→N2），完成對廢水氨氮的去除。但研討標(biāo)明傳統(tǒng)硝化反硝化過程中會產(chǎn)生亞硝態(tài)氮的累積現(xiàn)象。為此，提出了短程硝化反硝化的理論，經(jīng)過促進氨氧化菌（亞硝酸菌）生長，抑止亞硝酸氧化菌（硝酸菌）的生長，從而完成短程硝化反硝化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生長周期短于亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫度、pH 和溶解氧等是影響氨氧化菌和亞硝酸氧化菌的主要要素。溫度大于28 ℃時利于氨氧化細菌生長，抑止亞硝酸氧化菌的生長；pH 在 8.0 左近也利于氨氧化菌積聚；氨氧化細菌對低濃度溶解氧的親和力大于亞硝酸氧化菌。理論上短程硝化反硝化縮短了反響時間，節(jié)約了氧氣和碳源供給量，同時降低了污泥產(chǎn)量。但在水處置設(shè)備運轉(zhuǎn)過程中由于需求增加污泥排出，以降低泥齡，因此每日會產(chǎn)生大量的污泥。此外，由于影響要素較多，其穩(wěn)定性也需求進一步的改良。

3.3 同步硝化反硝化技術(shù)

同步硝化反硝化技術(shù)經(jīng)過控制生物池中溶解氧、pH 和溫度等參數(shù)，從而完成硝化反響和反硝化反響同時實施，進步工藝對廢水的處置效率。同步硝化反硝化機理包括宏觀環(huán)境理論、微觀環(huán)境理論和微生物學(xué)理論。宏觀環(huán)境理論指控制反響器溶解氧的濃度和平均度，發(fā)明硝化菌和反硝化菌都適合生長的環(huán)境，使硝化和反硝化進程同步實施。微觀環(huán)境理論指控制溶解氧濃度、活性污泥顆粒大小和生物膜厚度等參數(shù)，在活性污泥顆粒和生物膜外表和內(nèi)層構(gòu)成溶解氧梯度，外表好氧發(fā)作硝化反響，內(nèi)層缺氧發(fā)作反硝化反響。微生物學(xué)理論指能同時實施硝化和反硝化的微生物的應(yīng)用。研討標(biāo)明環(huán)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(zhuǎn)化成氮氣。

除上述技術(shù)之外，廢水處置過程高效微生物的研發(fā)與應(yīng)用、厭氧過程產(chǎn)物抑止的控制、發(fā)酵過程條件的優(yōu)化與自動化調(diào)控、破解磷結(jié)晶形成廢水處置系統(tǒng)管道梗塞、防控廢水處置過程臭氣滋生、擴散以及防滲等技術(shù)的打破將有助于風(fēng)險控制和降本增效。

4 小結(jié)與瞻望

養(yǎng)殖場廢水處置技術(shù)包括好氧生物處置、厭氧生物處置、深度處置和自然處置等類型，其中A/O、上流式 厭氧污泥床（UASB）、升流式固體厭氧反響器（USR）、沼氣池、氧化塘、化學(xué)氧化和混凝等工藝技術(shù)均比擬成熟，并得到普遍應(yīng)用。每種處置辦法都有其本身的優(yōu)勢和限制，能夠依據(jù)養(yǎng)殖場廢水特征以及當(dāng)?shù)卣叩葼顩r，選擇不同的技術(shù)組合，如廢水排放規(guī)范較高的養(yǎng)殖場能夠選擇厭氧+好氧+深度處置的技術(shù)組合，配套足夠土地的養(yǎng)殖場能夠優(yōu)先選擇厭氧處置技術(shù)對廢水實施無害化處置。此外，短程硝化反硝化、同步硝化反硝化、厭氧氨氧化、微藻處置及膜別離等一些新型的處置技術(shù)具有較高的應(yīng)用前景，但其處置參數(shù)及穩(wěn)定參數(shù)需求進一步的研討優(yōu)化或戶外工程應(yīng)用。

隨著環(huán)保力度的加大，人們對養(yǎng)殖廢水處置技術(shù)的研討和應(yīng)用提出了更高的請求。研發(fā)新型廢水處置技術(shù)仍是將來的研討重點，特別是對高效穩(wěn)定、本錢低廉的廢水處置技術(shù)有激烈的市場需求；對現(xiàn)有廢水處置技術(shù)的改良也是將來一段時間內(nèi)的研討重點，如好氧或厭氧生物處置技術(shù)中功用微生物的開發(fā)、膜別離技術(shù)中高效、耐用膜的研發(fā)；同時，養(yǎng)殖廢水資源化和能源化是重要的研討方向，如養(yǎng)殖廢水資源化過程中的平安性評價、沼氣生物能和生物柴油等能源化應(yīng)用技術(shù)研發(fā)，這關(guān)于養(yǎng)殖廢水的平安處置及應(yīng)用有重要參考意義。