摘 要（yào）：養殖（zhí）廢水主要由動物尿液、糞便和養殖管理用水組成，含有高濃度的有機物、氮、磷和懸浮物，還（hái）包括構成鹽分的部分元素。為了比較清楚地了（le）解迄今為止（zhǐ）我國養殖（zhí）廢水技術關（guān）鍵突破口以及實際（jì）應用中遇到的問題，本文在本領域（yù）組稿主題之（zhī）外（wài）額外歸納總結了（le）養殖廢（fèi）棄物在資源化（huà）利用與深度處理之間的糾結、當前備受關注的汙（wū）染物內容，以及（jí）部分技術領域的（de）進展。*後對（duì）養殖（zhí）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（yǎng）殖廢水是高濃度的（de）有機（jī）廢（fèi）水（shuǐ），含有有機物（wù）、氮、磷和懸浮物，以及重金屬（shǔ）、抗生素、抗生素抗性基因和病原（yuán）微生物等，如果得不到合適處理，會導（dǎo）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（lǐ）（達標排放）模式，主要應用於土地配套（tào）較少的南方養殖場，養殖廢水經過固（gù）液分離、厭氧/好氧處理和深度處理後，達標排放或者回收利用；另一種是資源化利用（肥（féi）料化、能源化）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、厭氧發酵等無害化處理後，沼氣進行能源化利（lì）用，沼液進行農田（tián）資源化利用。本文對我國（guó）規（guī）模養殖企業落實推進廢水處（chù）理的（de）現狀（zhuàng）、待突破的技術難題等進行了（le）簡要的歸（guī）納，以供從事（shì）生產、科研、管理工（gōng）作的人員（yuán）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（zhí）企業在處（chù）置（zhì）養殖廢棄物時必須在資源化利用和深度處理之中二選一。雖然近幾（jǐ）年一直倡導和鼓勵種養結合、廢棄物資源化利用，但由於種種原因，養（yǎng）殖廢水深（shēn）度處理、達標排放或零排放仍然是許（xǔ）多（duō）養殖企業求生存所必（bì）需（xū）的。

       環保問（wèn）題的解（jiě）決與資源化利用是（shì）不完全等同的概念，對於企業（yè）來說，解決環保問題至少*先（xiān）要獲（huò）得環（huán）評許可（kě），然（rán）後按照環評要求采取措施處置廢棄（qì）物並（bìng）達到要求；而（ér）合法合規、經濟有效的資源化利用，不是口頭上“變廢為寶”那麽簡單，*先需要在經濟有效（xiào）的半徑範圍內擁有足夠的土地資源配套（符合就地就（jiù）近（jìn）利用原則），更重要的是要“變寶”，即通過（guò）收獲物（wù）實現產業鏈後端的價值增加，如果收（shōu）獲物隻（zhī）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，那資源（yuán）化的可研報告會失真；資源化（huà）利用（yòng）還要站在環保角度防止（zhǐ）二次汙染（rǎn）（包括（kuò）對水、土（tǔ）、氣）。當前我（wǒ）國養殖業廢棄物資源化利（lì）用推（tuī）進難，還與以下因素有關：一是養殖業環評（píng）導則缺失，相（xiàng）關標準眾多，環評報告通（tōng）常（cháng）套用多個條文規章，各（gè）地執行資源化利用的標準不一，如多數地（dì）方要求養殖廢水資（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（zhōu）邊（biān）已不再擁有足夠的配套土地資源。

       2 熱點汙（wū）染物的研究

       養（yǎng）殖廢水處理，除了針對現行環保要求的指標（biāo）[如（rú）化學需氧量（COD）、氨氮、總磷（lín）（TP）等]之外，近幾年研究和（hé）實踐表明，有必要進一步關注以下汙染物：耐藥（yào）菌和耐藥基因（ARGs）、鹽分（fèn）（鹽度）、總氮（TN），以及廢水處理過程中（zhōng）所產生的汙泥。汙（wū）泥是水處理過程中的正常產物，由（yóu）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；汙泥的處理難點在（zài）於其含水率高。許多研究表明，現行的水（shuǐ）處理工藝，其末端出水盡管化（huà）學指標達標，但（dàn）仍然存在耐藥（yào）菌和耐藥基因的環境風險。鹽分的積累會對土壤、農作物產生危害，因此（cǐ）更要在資源化利用過程中加以防範（fàn）。一些地方對養殖廢水總（zǒng）氮的排放進行（háng）限（xiàn）製，現有技術（shù）水平下會大幅增加水處（chù）理的（de）成本（běn），顯著（zhe）加重（chóng）企業的負擔。

       3 重（chóng）要技術領域的發展與突破（pò）

目前使用較普遍的養殖廢水（shuǐ）處理工藝包括厭氧生物處理、好氧生（shēng）物處理、自（zì）然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（jí）與（yǔ）後端水處理（lǐ）相關的養殖場清糞工藝等（děng），已在本專（zhuān）刊的其他文章中（zhōng）專（zhuān）題闡述。本文僅針對厭氧氨氧化（huà）、同步（bù）硝（xiāo）化（huà）反硝（xiāo）化、短程硝（xiāo）化（huà）反硝化（huà）作扼（è）要說明（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，是在厭氧環境下厭氧（yǎng）氨氧化菌直接將氨氮和（hé）亞硝酸鹽轉化成氮氣的過程（chéng）。厭（yàn）氧氨氧化技術的關鍵菌是厭氧氨氧化菌，其可以在厭氧條件下，通過生物化學反應，將養殖廢水中的氨氮轉化為氮氣，實現對氨氮的去除（chú）。因此，厭（yàn）氧氨氧化技術是一種厭氧生物處理（lǐ）技術，也屬於同步硝化反硝（xiāo）化技術類型。由於厭（yàn）氧氨氧化菌生長緩慢，影響因素較多，因此，在生產中常使用固定床、活性汙泥床和膜生物反應器等，增（zēng）加（jiā）厭氧氨氧（yǎng）化菌的截留量，並與其他處理技（jì）術結合，提高廢水（shuǐ）處理效率和穩定性。厭氧氨（ān）氧化技術具有高效、經濟（jì）等優點，在養殖廢水脫氮方向具有較大的應用前景，但存在啟動時間長、幹擾因素（sù）多（duō）等問題，需要進一步解決。在野外工（gōng）作條件下，厭氧氨氧（yǎng）化技術（shù）條件的摸索和調控能力（lì）還需要進（jìn）一步突破。

       3.2 短程硝化反硝化技術

       缺氧好氧工（gōng）藝（Anoxi/oxic，A/O）主要通過設置缺氧池和好氧池分（fèn）別實現反（fǎn）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反硝化過程中會產生亞硝態氮的累積現象[3]。為此，提出了短程（chéng）硝化反硝（xiāo）化（huà）的理論，通過促（cù）進（jìn）氨氧化菌（亞硝酸菌）生（shēng）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化的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生長周期短於亞硝酸氧化菌，其中泥齡、溫度、pH 和溶解氧等是影（yǐng）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（shēng）長，抑製亞硝酸氧化菌的（de）生長；pH 在 8.0 附近也利（lì）於氨氧化菌積（jī）累；氨氧化（huà）細菌對低濃度溶解氧的親和力大於亞硝酸氧化菌[4-6]。理論上短程硝化反硝化縮短了（le）反應時（shí）間（jiān），節約了氧氣和碳源供應量，同時（shí）降低了汙泥產量[7]。但在（zài）水（shuǐ）處理設施運行過程中由於需要增加汙（wū）泥排出，以降低泥齡，因而每日會（huì）產生大量的汙泥。此外，由於影響因素較多（duō），其穩定性也需要（yào）進一步的改（gǎi）進。

       3.3 同步硝化反硝（xiāo）化技術

       同步硝化反硝化（huà）技術通過控製生物（wù）池中溶解氧、pH 和溫度等參數，從而實現硝化反應（yīng）和反硝化反應同時進行，提高工藝對廢水的處理效率[8]。同步硝化反硝化（huà）機理包（bāo）括宏觀環（huán）境理（lǐ）論、微觀環境理論和微生物學理（lǐ）論[9]。宏觀環境理論指控製反應器溶解氧的濃度和均勻度，創造硝化菌和（hé）反硝化菌都適宜生長的環境，使硝化和反硝（xiāo）化進程同步進（jìn）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（dù）等參數，在活性汙泥顆粒和（hé）生物膜表（biǎo）麵和內層形成溶解（jiě）氧梯度，表麵好氧發（fā）生硝化反應，內層缺氧發生反硝化反應。微生物學理論指能同時進（jìn）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（yǎng）反硝化菌和厭氧硝化菌（jun1），如厭氧氨氧化菌可直接（jiē）把氨氮轉化成氮氣（qì）[11]。

       除上述技術之外，廢水處理過程高效微生物的（de）研（yán）發與應用、厭氧過程產物抑製的控製、發酵過程條件的優化與自動化調控（kòng）、破解磷結晶造成廢水處理係統管道堵塞（sāi）、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風（fēng）險控製和降本增效。

       4 小結（jié）與展望

       養殖（zhí）場廢水處理技術包括好氧生物（wù）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（yàn） 氧（yǎng）汙泥床（UASB）、升流式固體厭氧反（fǎn）應（yīng）器（USR）、沼氣（qì）池（chí）、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。每種處理方法都有其自身的優勢和限製，可（kě）以根據養殖（zhí）場廢水特征以及當地政策等情況，選擇不同的技術組合，如廢水排放標準較高的養殖場可以（yǐ）選擇厭氧+好氧（yǎng）+深（shēn）度處理的技術組合，配套足夠（gòu）土地的養殖場可以優（yōu）先選（xuǎn）擇厭氧處（chù）理技術對廢水（shuǐ）進行無害（hài）化處理（lǐ）。此外，短程硝化（huà）反硝化、同步（bù）硝化反硝化、厭氧氨氧化、微藻處理及膜分離等一些新（xīn）型的處理技術具有較高的應用（yòng）前（qián）景，但其處理參數及（jí）穩定參數需要進（jìn）一步的（de）研究優（yōu）化或戶外工程應用。

       隨著環保力度的加大，人（rén）們（men）對養（yǎng）殖廢水處（chù）理技術的研究和應用提出了更高的要（yào）求。研發（fā）新型廢水處理技術仍是未來的研（yán）究重點，特別（bié）是對高效穩定、成本低廉的廢水處理技（jì）術（shù）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段時間內的研究重（chóng）點，如好氧或厭氧生物處理技術中功能微生物的開發、膜分離技（jì）術中高效（xiào）、耐用膜的研發（fā）；同時，養殖廢水（shuǐ）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（ān）全性評估、沼氣生物能和生物柴油等能源化利用技（jì）術（shù）研發（fā），這對於養殖廢水的安全處理及（jí）利用有重要參考（kǎo）意義。