摘 要：養（yǎng）殖廢水主要由動物尿液、糞（fèn）便和養殖管理用水組成，含有高濃度（dù）的有機物、氮、磷和懸浮物，還包括構成鹽分的（de）部分元素。為了比較清楚地了解迄今為止我（wǒ）國養殖廢水技術關鍵突破口以及實際應用中遇到（dào）的問題（tí），本文在本領域組（zǔ）稿主題之外額外歸（guī）納總結了養殖廢棄物（wù）在資（zī）源化利用與深度處理之間的糾結、當前備受關注的（de）汙染物內容，以（yǐ）及部分技（jì）術領域的進展。*後（hòu）對養殖廢水處理技術的研發和應用提出（chū）了建（jiàn）議。

       畜牧業是我國農（nóng）業經濟的重要組（zǔ）成部分（fèn），然而隨著（zhe）畜牧業機械化、規模化的（de）迅速發展，產生了（le）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（shēng）物等，如果得不到合適處理，會導致周邊環境生態的改變（biàn），威脅動物和（hé）人類（lèi）健康[1-2]。目前，養殖廢水的處理（lǐ）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（yú）土地配套較少的南（nán）方（fāng）養殖場，養殖廢水經過固液分離、厭氧/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（shì）資源化利用（肥料化、能源化（huà））處理模式，主要應用於土地配套較多的北方養殖場，廢水經過沉澱（diàn）、厭氧發酵等無害化處理後，沼氣進行能源化（huà）利用，沼液進行農田資源化利用。本文對我國規模養殖企業落實推進廢水處理的（de）現狀、待突破的技（jì）術難題等（děng）進行了簡要（yào）的歸納，以（yǐ）供從（cóng）事生產、科研、管理（lǐ）工（gōng）作的人員參考。

       1 養殖（zhí）廢棄物在資源（yuán）化利用與深度處理之間的徘徊

       養殖（zhí）業廢水處理仍然是近十年養殖行（háng）業環保*受關注、投入*大的領域。規模化養殖企業在處置養殖廢棄物時必須在資源化利用和深度處理之中（zhōng）二選（xuǎn）一。雖（suī）然近幾年一直倡導和鼓勵種養結合、廢棄物資源化（huà）利用，但由於種種原因，養殖廢水深度（dù）處理、達標排放或零排放仍然是（shì）許多養殖（zhí）企業求生存（cún）所必需的。

       環保問題的（de）解決與（yǔ）資源化利用是不完全等同的概念，對於企（qǐ）業來說（shuō），解決環保問題至少*先要獲得環評（píng）許可，然（rán）後按照環評要求采取措施處置廢棄物並達到要求；而合法合（hé）規、經濟有效的資（zī）源化利用，不（bú）是口頭上“變廢為寶”那麽簡單，*先需要在經濟（jì）有效的半徑範圍內擁有足夠的（de）土地資源配套（符合就地就近利用原則），更重要的（de）是要“變寶”，即（jí）通過收獲物實現產業鏈後端的價值增加，如果收獲物隻是理論上的產量（liàng），而沒有實現自身的利用或沒（méi）有轉變為市場價值，那資源化的可研報告（gào）會失真；資源化利用還要站在（zài）環保角度防止二次（cì）汙染（包括對水、土、氣）。當前我國養殖業（yè）廢（fèi）棄物資源（yuán）化利用推進難，還與以下因素有（yǒu）關（guān）：一是（shì）養殖業環評導（dǎo）則缺失（shī），相關標準眾多，環評報告（gào）通常套用多個條文（wén）規章，各地（dì）執行資源化利用的標準不（bú）一，如多數地方要求養殖廢水資源化利用前先（xiān）要滿足《農田灌溉水質標準》（GB 5084—2005）等；二是由於曆史原因（yīn），許多（duō）規模化養殖場周邊已不（bú）再擁有足夠（gòu）的配套土地資源。

       2 熱點汙染物的研（yán）究

       養殖廢水處理，除了針對現（xiàn）行環保要求的指（zhǐ）標[如化學需氧量（COD）、氨氮、總磷（TP）等]之外，近幾年（nián）研究和實踐表明，有必要（yào）進一步（bù）關注以下汙染物：耐藥（yào）菌和耐藥基因（ARGs）、鹽分（鹽（yán）度（dù））、總氮（TN），以及廢水處理過程中所產生的汙（wū）泥。汙泥是（shì）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提升，汙泥產量普遍增多；汙泥的處理難（nán）點在於其（qí）含水率高。許多研究表明（míng），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（de）環境風險。鹽分的積累會（huì）對土壤、農作物產生危害，因此更要在資源化利用過程中加以防範。一些地方對養殖廢（fèi）水總氮的排放進（jìn）行（háng）限製，現有（yǒu）技術水平下會大（dà）幅增加水處理的成本，顯著加重企業（yè）的負擔。

       3 重要技（jì）術領域的發展與突破

目前使用較普遍的養殖廢水處理工（gōng）藝包括厭氧生物處（chù）理、好氧生物處理、自然（rán）處理和深度處理技術，研發中的微藻、膜分離等處理技術，以及與後端水處理相關的養殖場（chǎng）清糞工藝等，已在本（běn）專刊的其他（tā）文（wén）章中專（zhuān）題闡述。本文僅針對厭氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝（xiāo）化反硝化作扼要說明。

       3.1 厭氧氨氧化技術（shù）

厭氧（yǎng）氨氧化技術是一種新型的厭氧生物處理技（jì）術，是在厭氧環境下厭氧氨氧化菌直接將（jiāng）氨（ān）氮和（hé）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（ān）氧化菌，其可（kě）以（yǐ）在（zài）厭氧條件下（xià），通過生物化學反（fǎn）應，將（jiāng）養殖廢水中的氨氮轉化為氮氣，實現對（duì）氨氮的去除。因（yīn）此，厭（yàn）氧氨氧化技術是一種厭氧生物處理技術，也屬於（yú）同（tóng）步（bù）硝化反硝化技術類型（xíng）。由於厭氧氨氧化菌生長緩慢，影響因素較多（duō），因（yīn）此，在生產（chǎn）中常使用固定床、活性汙泥床和膜生物反應器（qì）等，增加厭氧（yǎng）氨氧化菌的截留量，並與其他處理技術結（jié）合，提高廢水（shuǐ）處理效率和穩定（dìng）性。厭氧氨氧化技術具有高效、經濟等優點，在養（yǎng）殖廢（fèi）水脫氮方向具有較大（dà）的應用前景，但（dàn）存在啟動時間長、幹擾因素多等問題，需要進一步解決（jué）。在野外工作條件下，厭氧氨氧化技術條件的（de）摸索（suǒ）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

       缺氧好氧工藝（Anoxi/oxic，A/O）主要通過設置缺氧池和好（hǎo）氧池分別實現反硝化（NH+4→NO2→NO3）和硝化反應（NO3→NO2→N2），實現對廢水氨氮的去除。但研究表明傳統硝化（huà）反硝化過程中會產生亞硝態氮的累積現（xiàn）象[3]。為此，提出了短程硝化反（fǎn）硝化的（de）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（xiàn）短程硝化反硝化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨（ān）氧化（huà）菌的生長周期短於（yú）亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫（wēn）度、pH 和溶解氧等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（xiāo）酸氧化（huà）菌的生長；pH 在 8.0 附近也利於氨氧化（huà）菌積累；氨（ān）氧化細菌對低濃度溶解氧的親和力大（dà）於亞硝酸氧化菌[4-6]。理論上短程硝化反硝化縮（suō）短（duǎn）了反應時間，節約（yuē）了氧（yǎng）氣和碳源供應量，同時降低（dī）了汙泥產量（liàng）[7]。但在水處理設施運（yùn）行過程中由於需要增加汙泥排（pái）出，以降低泥齡，因而每日會產生大（dà）量的汙泥。此外，由於影響因素（sù）較多，其穩定性也需（xū）要進一步的改進。

       3.3 同步硝化反硝化技術

       同步硝化反硝化技術（shù）通過控製生物池中溶解氧、pH 和溫度等參數，從而實現硝化（huà）反應（yīng）和反（fǎn）硝化反應同時（shí）進行，提高工藝對廢水（shuǐ）的處理效率[8]。同步（bù）硝（xiāo）化反硝化機理包括宏觀環境理論、微（wēi）觀環境理（lǐ）論和微生（shēng）物學理論[9]。宏觀環境（jìng）理論指（zhǐ）控製反應器溶解氧（yǎng）的濃度和均勻（yún）度，創造硝化菌和反硝化菌都適宜生長的環境，使硝化和反（fǎn）硝化進程同步進（jìn）行[10]。微觀環境理（lǐ）論指控製溶解氧濃度、活性汙泥顆（kē）粒（lì）大小和生物（wù）膜厚度等參數，在活性汙泥顆粒和生物膜（mó）表麵和內（nèi）層形成溶解（jiě）氧梯度，表麵（miàn）好氧發生硝化反應，內層缺氧發生反硝化（huà）反應。微生物學理（lǐ）論指能（néng）同時進行硝化和（hé）反硝化的微（wēi）生物的利（lì）用。研究表明環境中存在好氧反硝化（huà）菌和厭氧（yǎng）硝化菌，如厭氧氨氧化菌可直接把（bǎ）氨氮（dàn）轉化成氮氣（qì）[11]。

       除上述技術之外（wài），廢水處理過程高效微生物的研（yán）發與（yǔ）應（yīng）用、厭（yàn）氧過程產物抑製的控製、發酵過程條件的優化與自動化調（diào）控、破解磷結晶（jīng）造成（chéng）廢（fèi）水處理係統管道堵塞、防控廢水處理過程臭氣滋生、擴散以及防滲等技術的突破將有助於（yú）風險控製和（hé）降本增效。

       4 小結與展望

       養殖場廢水處理技術包括（kuò）好氧（yǎng）生物處理、厭氧生物處理、深度處理和自然處理等類型，其中A/O、上流式 厭 氧汙泥床（chuáng）（UASB）、升（shēng）流式固體厭氧反應器（USR）、沼氣池、氧化塘、化學（xué）氧化和混（hún）凝等工藝技術均比較成熟，並得到廣泛應用。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（chǎng）廢水特征以及當地政策等情況，選擇不同的技術（shù）組合，如廢水排放標準較高的養（yǎng）殖場可以選擇厭氧+好氧+深度處理的技術組合，配（pèi）套（tào）足夠土地的養殖場可（kě）以優先（xiān）選擇厭氧處理技術對廢水進行無害化處理（lǐ）。此外，短（duǎn）程硝化反硝化、同（tóng）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）術具有較高的應用前景，但其處理參數（shù）及穩定參數需（xū）要進一步的研（yán）究優化或戶外（wài）工程應用。

       隨著環保力度的加大，人們對養（yǎng）殖廢水處理技術的研究和應（yīng）用提（tí）出了更高的要求。研發新型廢水處理技術仍是未（wèi）來（lái）的研究重點，特別是對高效（xiào）穩定、成本（běn）低廉的廢水處理技（jì）術有強烈的市場需求；對現有廢水處理技術的改進也是未來一（yī）段時間內的研究重點，如好氧或厭氧（yǎng）生物處理技術中功能微生物的開發、膜分離（lí）技術中高效（xiào）、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（rú）養殖廢水資源化過程中的安全性評估、沼氣生（shēng）物能和生物柴油（yóu）等能源（yuán）化利用（yòng）技術研發，這對於（yú）養殖廢水的安全處理及利用有重要參考意義。