摘 要：養殖廢水主要由動物尿液、糞便和養殖管理用水（shuǐ）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（fèn）元（yuán）素（sù）。為（wéi）了比較（jiào）清楚地（dì）了解迄今為止我國養殖廢（fèi）水技術關鍵突破口以及實際應用中遇到的問題（tí），本文在本領域組稿主（zhǔ）題之外額外歸納總（zǒng）結了養殖廢棄（qì）物在資源化利用（yòng）與深度處理之間的糾結、當前備受關注（zhù）的（de）汙染物內容（róng），以及部分技術領域的進展。*後對養殖廢水處理技術的研發和應用提出了（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、規模化的（de）迅速發展（zhǎn），產生了（le）嚴峻的環保問題，其中養（yǎng）殖廢水是主要的汙染源之一。養殖廢水是高濃度（dù）的有機廢水，含有有機物（wù）、氮（dàn）、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（děng），如果得不到合適（shì）處理，會導致周邊環（huán）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（zhǒng）是廢（fèi）水（shuǐ）深度處理（達標（biāo）排（pái）放）模式，主要應用於土地配套較少的南方養殖場，養殖廢水經過固液分離、厭氧（yǎng）/好氧處理和深度處（chù）理後，達標排放或者回收利用；另一種是資源化利用（yòng）（肥料化、能源化）處理模式，主要應用於（yú）土地配套較多的北方養殖場（chǎng），廢水經過沉澱、厭氧發酵等無害（hài）化處理後，沼氣（qì）進行能源化利用，沼液進行農田資源化利用。本文對我國（guó）規模養殖企業落（luò）實推進廢水處理的現（xiàn）狀、待突破的技術難題等進行了簡要的歸納，以（yǐ）供從事生產、科（kē）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處理之（zhī）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（rù）*大的領（lǐng）域。規模化養殖企業在處置養殖廢（fèi）棄物（wù）時必須在資源化利用和深度處理（lǐ）之中二選一（yī）。雖然近幾年一直倡導和鼓勵種養結合（hé）、廢棄物資源化利用（yòng），但由於種種原因，養殖廢水深度處理（lǐ）、達標（biāo）排放或（huò）零排放仍然是許多養殖企業（yè）求（qiú）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，對於企業來說，解決環保問題（tí）至少*先要獲得環評許可，然（rán）後（hòu）按照環（huán）評要求采取措施處置廢（fèi）棄物並達到要（yào）求；而合（hé）法合（hé）規、經濟有效的資源化利用，不是（shì）口頭上“變廢為寶”那麽簡（jiǎn）單，*先需要在經濟有（yǒu）效的半徑範圍內擁（yōng）有足夠（gòu）的土（tǔ）地資源配套（符合就地就近利用原則），更重要的是（shì）要“變寶”，即通過（guò）收獲物實現產業鏈（liàn）後端的價值增加，如（rú）果收獲物隻是理論上的產量，而沒有實現自身的利用或沒有轉變為市場價值，那（nà）資源化的可研報告（gào）會失真；資源化利用還（hái）要站在環保角度防止二次汙（wū）染（包括對水（shuǐ）、土、氣）。當前我國養殖業廢棄物資源化利用推進（jìn）難，還與以下因素有關：一是養殖業環評導（dǎo）則缺失，相關標準（zhǔn）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（de）標準不一，如多數地方要求養殖廢水資源化利用前先要滿足《農田灌（guàn）溉水質標準（zhǔn）》（GB 5084—2005）等；二是由於曆（lì）史原因，許多規模化養殖場周邊已不再擁有足夠的配套土地資源。

       2 熱（rè）點汙染物的研究

       養殖廢水處理，除（chú）了針對現行環（huán）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（yán）究（jiū）和實踐（jiàn）表明，有必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（dù））、總氮（dàn）（TN），以及廢水處理過程中（zhōng）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（mó）式的改變以及後端出水標準要求的提升，汙泥產（chǎn）量普遍增多；汙泥的處理難點在於其（qí）含水率高。許多研究表明，現行的水處理工藝，其末（mò）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。鹽分的（de）積（jī）累會對土壤（rǎng）、農作物產生危害，因此更要在資源化利用（yòng）過程（chéng）中加以防範。一（yī）些地方對養殖廢水（shuǐ）總氮的排放進行限製（zhì），現有技術水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破

目前使用較普遍的養殖（zhí）廢水處理（lǐ）工藝包括厭（yàn）氧生物處理、好氧生物（wù）處（chù）理、自然處理和深度處理技術，研發中的（de）微藻、膜分離等處理技術，以及與後端水處理相關的養殖場清糞工藝等，已在本（běn）專刊的（de）其他文（wén）章（zhāng）中專題闡述。本文僅針對厭氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化作扼要說（shuō）明（míng）。

       3.1 厭氧氨氧化技術

厭氧氨氧化技術是一種新型的厭氧生物處理技（jì）術，是（shì）在厭氧環境下（xià）厭氧氨氧化菌直接將氨氮和亞硝酸鹽轉化成氮氣（qì）的過程。厭氧氨氧化技（jì）術的關鍵菌是厭（yàn）氧氨氧化菌，其可以在厭氧（yǎng）條件下，通過生物化學反應，將養殖廢水中的氨氮（dàn）轉化為氮氣，實現對氨氮的去除。因此，厭氧氨氧化（huà）技術是一種厭氧生物處理技術，也（yě）屬於同步硝化反硝化技術類型。由於厭氧氨氧化菌（jun1）生長（zhǎng）緩慢，影（yǐng）響因素較多（duō），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（děng），增加厭氧氨氧化菌的截留（liú）量，並（bìng）與（yǔ）其他處理技術結合，提高廢水處理效率和穩定性。厭氧氨氧化技術（shù）具有（yǒu）高效、經濟等優（yōu）點，在養殖（zhí）廢水脫氮（dàn）方向具有較大的應用前景，但存在啟動時間長、幹擾因素多等問題，需要進一步解決。在野外工作條件（jiàn）下，厭氧氨氧化技術（shù）條件的摸索和調控能力還需（xū）要進一步突破。

       3.2 短程硝化反硝化技術

       缺（quē）氧好氧工藝（Anoxi/oxic，A/O）主要通（tōng）過設（shè）置缺氧池和好氧池分別（bié）實現反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化反應（NO3→NO2→N2），實現（xiàn）對廢水氨氮的去除。但研究（jiū）表明（míng）傳統硝化（huà）反硝化過程中（zhōng）會產生亞硝態氮的累積現象[3]。為此，提出了短程硝化反硝化（huà）的理論，通過促進氨氧化菌（亞（yà）硝（xiāo）酸菌）生長，抑製亞硝酸氧化（huà）菌（硝酸（suān）菌（jun1））的生長，從而實現短程硝化反硝（xiāo）化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生（shēng）長周期短於亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫度、pH 和溶解氧等是（shì）影響氨氧（yǎng）化菌和亞硝酸氧化菌的主要因素。溫（wēn）度大於28 ℃時利於氨氧化細（xì）菌（jun1）生長，抑製亞硝酸氧化菌的生長；pH 在 8.0 附近也利於氨氧（yǎng）化菌積累；氨氧化細菌對低濃度（dù）溶解氧的親和力大於亞硝酸氧化菌[4-6]。理論上短程硝化反硝化縮短了反應時間，節約了（le）氧氣和碳源供（gòng）應量，同時降低了汙泥（ní）產量[7]。但在水處（chù）理設施運行過程中（zhōng）由於需要增（zēng）加（jiā）汙泥排出，以降低泥齡，因而每（měi）日會產生大量的汙泥。此外（wài），由於影響因素較多（duō），其穩定性也需要進一步的改進（jìn）。

       3.3 同步硝化反硝化技術

       同步硝化（huà）反硝（xiāo）化技術通過控製生物池中（zhōng）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進行，提高工藝對廢水的處理效率[8]。同步硝化（huà）反硝化機理包括宏觀環境理論、微觀環境理論和微生物學理論[9]。宏觀環境理（lǐ）論指控製反應（yīng）器溶解氧的濃度和（hé）均勻度，創造硝化菌和反硝（xiāo）化菌都適宜生長的環境（jìng），使硝化和反硝化進程（chéng）同步進行[10]。微觀環境理論（lùn）指控製溶解氧濃度、活性（xìng）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（céng）形成溶解氧梯度（dù），表麵（miàn）好氧發生硝化反應，內層缺氧發（fā）生反硝化反應。微（wēi）生物學理論指能同時進（jìn）行硝化（huà）和反硝化的微生物的利用。研究表明環境中存在好（hǎo）氧反硝化菌和厭氧硝化菌，如厭（yàn）氧（yǎng）氨氧化菌可（kě）直接把氨氮轉化成（chéng）氮（dàn）氣[11]。

       除上述技術之（zhī）外，廢水處理過程高效微生物的研發與應用、厭氧過程產（chǎn）物抑製的控製、發酵過程條件的（de）優化（huà）與自動化調控、破（pò）解磷（lín）結晶（jīng）造成廢水處理係統管道堵塞、防控廢水處理過程（chéng）臭氣（qì）滋生、擴散以（yǐ）及防滲等技術的突破將有助於風險控製和降本增效。

       4 小（xiǎo）結與展望（wàng）

       養殖場廢水（shuǐ）處理技術包括好（hǎo）氧生物處理、厭氧生物（wù）處理、深度處理和自（zì）然處理等類型（xíng），其中A/O、上流式 厭 氧汙泥床（UASB）、升流式固體（tǐ）厭氧反應器（USR）、沼氣池、氧化塘、化學氧化和混凝（níng）等工藝技術均比較成熟，並得到廣泛（fàn）應用。每種處理方（fāng）法（fǎ）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政策等情況（kuàng），選擇不同的技術組合，如廢水排放標準較（jiào）高的養殖（zhí）場可以選擇厭氧+好氧+深度處（chù）理的技術組合，配套足夠土地的養殖場可（kě）以優先選擇厭氧處理技術對廢水進行無（wú）害（hài）化處理。此（cǐ）外，短程硝化（huà）反硝化、同（tóng）步硝化反硝化、厭（yàn）氧氨氧化、微藻處理及膜分（fèn）離等一些新型（xíng）的處理技術具有較高的應用前景，但其處理（lǐ）參數及（jí）穩定參數需要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（duì）養殖廢水處理技術的研（yán）究和應用（yòng）提出（chū）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（tè）別是對（duì）高效穩定、成本低廉的廢水（shuǐ）處理技術有強烈的市場需求；對現有廢（fèi）水處理技術的改（gǎi）進也是未來一段時間內的研究重點，如好（hǎo）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（fā）；同時，養（yǎng）殖廢（fèi）水資源化和能源化是重要（yào）的研究方向，如養殖廢水資源化過程中的安全性（xìng）評估、沼氣生物（wù）能和生物柴油等（děng）能源化利用技術研發，這對於養殖廢水的安全處理及利用有重要參考意義。