摘 要：養殖廢水主要由動物尿（niào）液（yè）、糞便和養殖管理用水組成（chéng），含（hán）有高濃度（dù）的有機物、氮、磷和懸浮物，還包括構（gòu）成鹽分的部分元素。為了比較清楚地了解迄今為止我國養殖廢水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（wài）額外歸（guī）納（nà）總結了養殖廢棄物在資源化利用與深度處理之間的糾結、當前備受（shòu）關注的汙染（rǎn）物（wù）內容，以及部分技術領（lǐng）域的進展。*後對養殖廢水處理技術的研發和應用提出了建議。

       畜（chù）牧業是（shì）我國（guó）農業經濟的重要組成部分，然而隨著畜牧業機械化、規模化（huà）的迅速（sù）發展，產（chǎn）生了（le）嚴峻的環保問題，其中養殖廢水是（shì）主要的汙染源之一。養殖廢水是高濃度的有機廢水，含有有機物（wù）、氮、磷和懸浮物，以（yǐ）及重（chóng）金屬、抗生（shēng）素、抗生素抗性基因和病原微生物（wù）等，如（rú）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南方（fāng）養殖場，養殖廢水經過固液分離、厭（yàn）氧/好氧處理和深度（dù）處理後，達（dá）標排放或者回收利用（yòng）；另一種是資源化利用（肥料化、能源化）處理模式，主要應（yīng）用於土地配（pèi）套較多的北方養殖場，廢水經過沉澱、厭（yàn）氧發酵等無害化處理後，沼氣進行（háng）能源化利用，沼液進行農田資源化利用。本文（wén）對我國規模養殖企業落實推進廢水處（chù）理的現狀、待突破的技（jì）術難題等（děng）進行了簡要的歸納，以供從事生產、科研、管理工作的人員參考。

       1 養殖廢棄物在資源化利用與深度（dù）處理之間的徘徊

       養殖業（yè）廢水處理仍然是近十年（nián）養殖行業環保*受關注、投（tóu）入*大（dà）的（de）領域。規模化養殖企業在處置養殖廢棄（qì）物（wù）時必（bì）須在資源化利用和深度處理之中二選一。雖然近幾年（nián）一直倡導（dǎo）和鼓勵種養結合、廢棄物資源化利用，但由於種種原因（yīn），養殖廢水深度處理、達標排放或零排放仍然是許多養殖企業求生存所必需的。

       環保問題的解決與資源化利用是不完全等同的概念，對（duì）於企業來說，解決環保問題至少*先要獲得環評許可，然後按照環評要求采取措施處置廢棄物（wù）並達到要求；而合法合規、經濟有（yǒu）效的（de）資源化（huà）利用，不是口頭（tóu）上“變廢為寶”那麽簡（jiǎn）單，*先需（xū）要在經濟有效的半徑範圍內擁有足夠的土地資源配套（符合就地就近利用原則（zé）），更重要的是（shì）要“變（biàn）寶”，即通過收獲物實現產業鏈後端的價值增加，如果收獲物隻是（shì）理論上的產量，而沒有實現自身的利用或沒有轉（zhuǎn）變（biàn）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（bǎo）角度防止二次汙染（包括對（duì）水、土、氣）。當前我國養殖業廢（fèi）棄物資（zī）源化利（lì）用推進（jìn）難，還與以下因素有關（guān）：一是（shì）養殖業（yè）環評導則缺失，相關標準眾（zhòng）多，環評報告通常套用多個（gè）條文規（guī）章（zhāng），各地執（zhí）行資源化利用的（de）標準不一，如多數地方（fāng）要求養殖廢水資（zī）源化利用前先要滿足《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）等；二是由於曆史原因，許多規模化養殖場周邊（biān）已不再擁有（yǒu）足夠的配套土地資源。

       2 熱點汙染物的研究

       養殖廢（fèi）水（shuǐ）處（chù）理，除了針對現行環保要求的指標[如化學需氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）等]之外，近幾年研究和實踐表（biǎo）明，有（yǒu）必（bì）要進一步關注以下汙染物：耐（nài）藥菌和耐藥基因（ARGs）、鹽分（鹽度）、總氮（TN），以及（jí）廢水處理過程中所產生的汙泥。汙泥是水處理過程中的正常產物，由於清糞模式的改變以（yǐ）及後端出水標準要求的提升，汙泥產量普遍增多；汙泥的處理難點在（zài）於其含水率高。許多研究（jiū）表明，現行的水處理工藝，其末端出水盡管化學指標達標，但仍然存在耐藥菌和耐藥基因的環境風險。鹽（yán）分的積累會對土壤（rǎng）、農作（zuò）物產生（shēng）危害（hài），因此更要在資源化利用過程中加以防範。一些地方對養殖廢水總氮的排放進（jìn）行限製，現（xiàn）有技術水（shuǐ）平下會大幅增加水處理的成本，顯著加重企業的負擔。

       3 重要技術領域的發展與突（tū）破

目前使用較普遍的養殖廢水處理工藝包（bāo）括（kuò）厭氧生（shēng）物處理（lǐ）、好氧生物處理（lǐ）、自然處理和深度處理技術，研發中的微藻、膜分離等處理技術（shù），以（yǐ）及與後端水處理相關的養殖（zhí）場清糞工（gōng）藝（yì）等，已在本專刊的其他文章中（zhōng）專題闡述（shù）。本文僅針對厭氧氨氧化、同步硝化反硝（xiāo）化、短程硝化反硝化作扼要說明。

       3.1 厭氧氨氧化技術

厭（yàn）氧（yǎng）氨氧（yǎng）化技術是一種新型的厭氧生物處理（lǐ）技術，是在厭氧環境下厭氧（yǎng）氨氧化菌直接將氨氮和亞硝酸鹽轉（zhuǎn）化成氮氣的過程。厭氧氨氧化技術的關鍵菌是（shì）厭氧氨氧化菌，其可以在（zài）厭氧條件下，通過生（shēng）物化學反應，將（jiāng）養（yǎng）殖廢水（shuǐ）中的氨氮轉化為氮氣，實現（xiàn）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，也屬於同步硝化反（fǎn）硝化（huà）技術（shù）類型。由於厭氧氨（ān）氧化菌生長緩慢，影響因素較多，因此，在生產中常使用固定床、活性汙泥床和（hé）膜生物反應器等，增加厭（yàn）氧氨氧（yǎng）化菌的截留量，並與其他（tā）處理技術結合，提（tí）高廢水處理效率和穩定性。厭氧氨氧化技術具有高效、經濟等優點，在養殖廢水脫氮方（fāng）向具有較大的應用前（qián）景，但存在啟動時間長、幹擾因（yīn）素多等問題，需要進一步解決。在野外工作（zuò）條件下，厭氧氨（ān）氧化技術條件的摸索和調控能力還需要進一步突破（pò）。

       3.2 短程硝（xiāo）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別實現反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化反（fǎn）應（NO3→NO2→N2），實現對廢水氨氮的去（qù）除。但研究表明傳統硝化反硝化過程中會產（chǎn）生亞硝態氮的累積現象[3]。為此，提出了短程硝化反硝化的理論，通（tōng）過促進氨氧化菌（亞硝酸菌（jun1））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（xiāo）化的（de）進程（chéng）（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生長周期（qī）短於亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫度、pH 和溶（róng）解氧等（děng）是影響氨氧化菌和亞硝酸氧化菌的主要因素。溫度大於28 ℃時利於氨氧化細菌生長，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；氨氧化細菌對低濃（nóng）度溶解氧的親和力大於亞硝酸氧化菌[4-6]。理論上短程硝化（huà）反硝化縮短了（le）反應時間，節約了氧氣（qì）和碳源供應量，同（tóng）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（pái）出，以降（jiàng）低泥齡，因而每日會產生大量的汙泥。此外，由於影響因素較多，其穩定性也需要（yào）進一步的改進。

       3.3 同步硝（xiāo）化反硝化技術

       同步硝化反硝化技術通過（guò）控製生（shēng）物池中溶解氧、pH 和溫度等參數，從（cóng）而實現硝化反應和反硝化反應同時（shí）進行，提高工藝對廢水的處理效（xiào）率[8]。同步硝化反硝化機理包（bāo）括宏觀環境理論、微（wēi）觀環境理論和微生物學理論[9]。宏觀環境理論指控製反應器溶解氧的濃度和均勻度，創造硝（xiāo）化（huà）菌和（hé）反硝化菌都適宜生長的環（huán）境，使硝化和反（fǎn）硝（xiāo）化進（jìn）程同步進行[10]。微觀環境理論指控製溶解氧濃度、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（wù）膜表麵和內層形成溶解氧梯度，表麵好氧發生硝化反應，內（nèi）層（céng）缺氧發生（shēng）反（fǎn）硝化反應。微生物學理論（lùn）指能（néng）同時進（jìn）行（háng）硝化和（hé）反硝化的微生物的利用。研究表明環境中存（cún）在好氧（yǎng）反硝化菌和厭氧硝化菌，如厭氧氨（ān）氧化菌可直接把氨（ān）氮轉化成氮氣[11]。

       除上述技術之外，廢水處理過程高效微生（shēng）物的研發與應用、厭氧過程產物抑製的控製、發（fā）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管道堵塞、防控廢水處理過程臭氣滋生、擴散以及（jí）防滲等技術的突破將有助於風險控製和降（jiàng）本增效。

       4 小結與展望

       養殖場廢水處（chù）理技術包括好氧生物處理、厭氧生（shēng）物處（chù）理、深度處理（lǐ）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、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（lǐ）方（fāng）法都有其自（zì）身的優（yōu）勢和（hé）限製，可以根（gēn）據養殖場（chǎng）廢水特（tè）征以及（jí）當地政（zhèng）策等情況，選擇不同的技術組合，如廢水排放標準（zhǔn）較高的養殖場（chǎng）可以選擇厭氧+好氧+深度處理（lǐ）的技術組合，配套（tào）足夠土地的養殖場可以優（yōu）先選擇厭氧（yǎng）處理（lǐ）技（jì）術對廢水進行無害化處理。此外（wài），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（lí）等一些新型的處理技（jì）術具有較高的應用前景，但其（qí）處理參數及穩定參（cān）數需要進一步的研究優化或戶外工（gōng）程應用。

       隨著環保力度的加（jiā）大，人們對養殖廢水處理（lǐ）技術的研究和應用提出了更高的要求（qiú）。研發新型廢水處理技術仍是未來的研究重點，特別是對高效穩定、成（chéng）本低廉的廢水（shuǐ）處理技術有強烈的市場需求；對現有廢水處理技術的改進也是（shì）未來一段時間內的研究重（chóng）點，如好氧或（huò）厭氧生物處理技術中功能微（wēi）生物的開發、膜分離技術中高效、耐（nài）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（huà）利用技（jì）術研發（fā），這對於養殖廢水的安全處理及利用有重要參（cān）考意義。