摘 要：養殖（zhí）廢水（shuǐ）主要由動物尿（niào）液（yè）、糞便和養（yǎng）殖管理用（yòng）水組成，含有高濃度的有機物、氮、磷和（hé）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我國養殖廢水（shuǐ）技術關鍵突破口以及實際應用中遇到的問題，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深度處（chù）理（lǐ）之間的糾結、當前備受關注的（de）汙染物內容，以（yǐ）及部分技術領域的（de）進展。*後對（duì）養殖廢水處理技術的研發和（hé）應用提出了（le）建議。

       畜牧業是我國農業經濟的重要組成部分，然而隨著畜牧業機械化、規模（mó）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汙染源之一。養殖廢水是高濃度的有（yǒu）機廢水，含有有機物、氮、磷和懸浮物，以（yǐ）及重金屬、抗生素、抗生素抗性基因和病原微（wēi）生物等（děng），如果得不到合適處理，會導致周邊環境生態的改變，威脅動物和人類健康[1-2]。目前，養殖廢水的處理模式主要有兩種：一種是廢水深度處理（達標排放）模式，主要應用於土地配套較少的（de）南方養殖場（chǎng），養殖廢水經過固液分離（lí）、厭（yàn）氧（yǎng）/好氧處理（lǐ）和深度處理後，達標排放或者回收（shōu）利用；另一種是資源化利用（肥料化（huà）、能（néng）源化）處理（lǐ）模式，主要應用於土地配套較多的北方養殖場（chǎng），廢（fèi）水經過沉（chén）澱、厭氧發（fā）酵等無害化處理（lǐ）後，沼氣進行能源化利用，沼液進行農田資源化（huà）利用。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簡要的歸納，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與深度處理之間的徘徊

       養殖業廢水處理仍然是近十年養殖行業環保*受關注、投入*大的領域。規模化養殖企業（yè）在處置養殖（zhí）廢棄物時必須在資源化利用和深度處（chù）理之中二（èr）選一。雖然近幾年一直倡導和鼓勵種（zhǒng）養（yǎng）結合、廢棄（qì）物資源化利用，但由於種種原因，養殖廢水深度處理、達標排放或零排放仍（réng）然（rán）是許多養殖企業（yè）求（qiú）生存所必需（xū）的。

       環保問題的解決與資源化利用是不完全等同的概念，對於企（qǐ）業來說，解決環保問題至少*先要獲得環（huán）評許可，然後按照環評要求采取措施處置廢棄物並達到（dào）要求；而合法合規、經濟有（yǒu）效的資（zī）源化利（lì）用（yòng），不是口頭上“變廢為寶”那麽（me）簡單，*先需要在經濟有效的半徑範圍內擁（yōng）有足夠的土地資源配套（符合就地就（jiù）近利用原則（zé）），更重要的是要“變（biàn）寶”，即通過收獲物實現產業鏈後端的價（jià）值增加，如果收獲物隻是理論上的（de）產量，而沒有實現自身的利用或沒有轉（zhuǎn）變為市場價值，那資源化的可研報告會失真；資源化利用還要站在環保角（jiǎo）度防止二次汙染（包括對水、土、氣）。當前我國養殖業廢棄物（wù）資源化利用推進難，還與以下因（yīn）素有關：一是養殖業環評導則缺失，相關標準眾多，環評報告通常套用多個條文規章，各地執行資源化利用的標準不一，如多數地方（fāng）要求養殖（zhí）廢水資源化利用前先要滿足《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）等；二是由於曆史原（yuán）因，許多規模化養殖場（chǎng）周邊已不再擁有足（zú）夠（gòu）的配套土地資源。

       2 熱點汙染（rǎn）物的研究

       養殖廢水處理，除（chú）了針對現行環保要求的指標[如（rú）化學需（xū）氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）等]之外，近（jìn）幾年研究和實踐表明，有必要進一步關注以下（xià）汙染物（wù）：耐藥菌和耐藥基因（yīn）（ARGs）、鹽分（鹽度）、總（zǒng）氮（TN），以及廢水處理過程中（zhōng）所產（chǎn）生的汙泥。汙泥是水處理過程中的正常產物，由於清糞模式的改變以及後端出水標準要求的（de）提升，汙泥產（chǎn）量普遍增多；汙泥的處理難點在於其含水率高。許多研究表明，現行的水處理工藝，其末端出水（shuǐ）盡（jìn）管化學指標達標，但（dàn）仍（réng）然存在耐藥菌和耐藥基因的（de）環境風險。鹽分的積累會對土（tǔ）壤、農作物產生危害，因此更要在資源化利用過（guò）程中加以防範。一（yī）些地方對養殖廢水總氮的（de）排放進行限製，現有技術水平下會大幅增加水處理的成本，顯（xiǎn）著加重企業的負擔。

       3 重要技術領域的發展與突破（pò）

目前使用較普遍的養殖廢水處理工藝包括厭氧生物處理、好氧生物處理、自然處理（lǐ）和深度處理（lǐ）技術，研發中的微藻、膜分離等處理技術，以及與後（hòu）端水處理相關（guān）的養殖場清糞工藝等，已在本專刊的其他文（wén）章中專題（tí）闡述。本文僅針（zhēn）對厭氧（yǎng）氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝（xiāo）化（huà）作扼要說明。

       3.1 厭氧氨氧化技術

厭（yàn）氧氨氧化技術是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將氨氮和亞硝酸鹽轉化成氮氣的過程。厭氧氨氧化技術的關鍵（jiàn）菌是厭氧氨氧化菌，其可以在厭氧條件下，通（tōng）過（guò）生（shēng）物化（huà）學反應，將養殖廢水中的氨（ān）氮轉化為氮（dàn）氣，實現對氨（ān）氮的去除。因此，厭氧氨氧化技術是一種厭氧生物處理技術（shù），也屬於同步硝化反硝化技（jì）術類型。由於厭氧氨氧化菌生長緩慢，影響因（yīn）素較多，因此，在生產中（zhōng）常使（shǐ）用固定床、活性汙（wū）泥床和膜生物反應器等，增加厭氧氨氧化菌的截留量，並與其（qí）他處理技術（shù）結合，提高廢水處理效率（lǜ）和穩定性。厭氧氨氧化技術具有高效、經濟等優點，在養殖廢水脫氮方向具有較大（dà）的應用前景，但存在（zài）啟動時間長、幹擾因素（sù）多等問題，需要進一步解決。在野外工作條件（jiàn）下，厭氧氨（ān）氧化技術條件的（de）摸索和調控能力還需要進一步（bù）突破（pò）。

       3.2 短程硝化反硝化技術

       缺氧好氧工藝（Anoxi/oxic，A/O）主要通過設置缺氧池和好氧池分（fèn）別實現反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化反應（NO3→NO2→N2），實現對（duì）廢水氨氮的去除。但研究表（biǎo）明傳統硝化反硝化過程中會產（chǎn）生亞硝態氮的累積現象（xiàng）[3]。為此，提出了短程硝化反硝化的理（lǐ）論（lùn），通過（guò）促進氨（ān）氧（yǎng）化菌（jun1）（亞硝酸菌）生長，抑製亞硝酸氧化菌（jun1）（硝（xiāo）酸（suān）菌（jun1））的生長，從而實現短程硝化反硝化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生長（zhǎng）周期短於亞硝（xiāo）酸氧化菌，其中泥齡、溫度（dù）、pH 和溶解氧等是影響氨氧化菌和亞硝酸氧化菌的（de）主要因素。溫度大於28 ℃時（shí）利於氨氧化細（xì）菌生長，抑製亞硝酸（suān）氧化菌的生長；pH 在 8.0 附近也利於氨氧（yǎng）化菌積累（lèi）；氨氧化細菌對低濃度溶解氧的（de）親和（hé）力大於亞硝（xiāo）酸氧化菌（jun1）[4-6]。理論（lùn）上短程（chéng）硝化反硝化縮（suō）短了反應時間（jiān），節約了氧氣和碳源供應量（liàng），同時降低了汙泥產量[7]。但在水處理設施運行（háng）過程中（zhōng）由於需要增加汙泥排出，以降低泥齡，因而（ér）每日會產生大量的汙泥（ní）。此外，由於影（yǐng）響因素較（jiào）多，其穩定性（xìng）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（fǎn）硝化技術通過控製生物池中溶解氧、pH 和溫度等參數，從而實現硝化反應和反硝化（huà）反應同時進（jìn）行，提高工藝（yì）對廢水的處（chù）理效率[8]。同（tóng）步硝化反硝化機理包括宏觀環境（jìng）理論、微觀環境理論和微生（shēng）物學理論[9]。宏觀環境理（lǐ）論指控製（zhì）反應器溶解氧的濃度和均勻度，創造硝化菌和反硝化菌都適宜生長的環境，使硝化和反硝化進程同步進行[10]。微觀環境（jìng）理論指控製溶解氧濃度、活性汙泥顆粒（lì）大小和生物膜厚度等參數，在活性汙泥顆粒和生物膜（mó）表（biǎo）麵和內層形成溶（róng）解氧梯度，表麵好氧發（fā）生（shēng）硝化反應（yīng），內層缺氧發生反硝化反應。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（jun1），如厭（yàn）氧氨氧化菌可直接把氨氮轉（zhuǎn）化（huà）成（chéng）氮氣[11]。

       除上（shàng）述技術之外，廢水處理過程高效微生物的研發與應用、厭（yàn）氧過程產物抑製的（de）控製、發酵過程條件的（de）優（yōu）化與自（zì）動化調控、破（pò）解磷結晶造成廢水處理（lǐ）係（xì）統管道堵塞、防控廢水處理過程臭（chòu）氣滋生、擴散以及防滲等技術的突破（pò）將有助於風（fēng）險控製和降本增效。

       4 小結與展望

       養殖場（chǎng）廢水處理技術包括好氧生物處理、厭（yàn）氧生物處理、深度處理和自然處理等類型，其中A/O、上流式 厭 氧汙泥床（UASB）、升流式固體厭氧反應器（USR）、沼氣池、氧化塘（táng）、化學氧化（huà）和混凝等工藝技術均比較成熟，並得到廣泛應用（yòng）。每種處理方（fāng）法都有其自身的優勢和限製，可以根據養殖場廢水特征以及當地（dì）政策等情況，選擇不同的技術組合，如廢水排放標準較高的養殖場可以選（xuǎn）擇厭氧+好氧+深度處理的技術組合，配套足（zú）夠（gòu）土地的養殖場可以優先選擇厭氧（yǎng）處理（lǐ）技術對廢水進行無（wú）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（jì）術具有較高的（de）應用前景（jǐng），但其處理參數及穩定參數需要（yào）進一步的研究優化或戶外工程應用。

       隨著環保力度的加大，人們對養殖廢水（shuǐ）處理技術的研究和應用提出了更高的要求。研（yán）發新型廢水處理技術仍是未來的研究重點，特別（bié）是對高效穩定、成本低廉的廢（fèi）水處理技（jì）術有強烈的市（shì）場需求；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（yǎng）或（huò）厭氧生（shēng）物處理技術中功能微生物的開發、膜分離技術（shù）中高效、耐用膜的研發；同時，養殖廢水資源化和（hé）能源化是（shì）重要的研（yán）究方向，如養（yǎng）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（jì）術研發，這對於養殖廢（fèi）水的安（ān）全處理及（jí）利用有重要參考意義。