摘 要（yào）：養殖廢水主要由動物尿液、糞便和養（yǎng）殖管理用（yòng）水（shuǐ）組成，含有高濃度的有機物（wù）、氮、磷和懸浮物（wù），還（hái）包（bāo）括構成鹽分的部（bù）分元素。為了（le）比較清（qīng）楚地（dì）了解迄今為止我國養殖廢水技（jì）術關鍵突破口以及實際應用中遇到（dào）的問題，本文在本領域組稿主題之（zhī）外額外歸納總結了養殖廢棄（qì）物在資源化利用與深度處理之間的糾結、當前備（bèi）受關注的汙染（rǎn）物內容，以及（jí）部分技術領域的進展。*後對養殖廢水處理技（jì）術的研發和應用提（tí）出了建議。

       畜牧業是我國農業經濟的重要（yào）組成部分，然而隨著畜牧業機械化、規（guī）模化的（de）迅速發展，產生了嚴峻的環（huán）保問（wèn）題，其中養殖廢水是主要的汙染源之一（yī）。養殖廢水（shuǐ）是高濃度的有機廢水，含有有機物、氮、磷和懸浮物，以及（jí）重金屬、抗生素、抗生素抗性基因和病原微生物等，如果得不到合適處理，會導致（zhì）周邊環境生態（tài）的改變，威脅（xié）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（shì），主要應用於土地（dì）配套較少的（de）南（nán）方養殖場（chǎng），養殖廢水經過固液（yè）分離、厭氧/好氧處理和深度（dù）處（chù）理後（hòu），達標排放或者回收利用；另一種是資源化利用（肥料化、能源化）處理（lǐ）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（hài）化處（chù）理（lǐ）後，沼氣進行能源化利用，沼液進行農田資（zī）源化利用。本文對我國規模養殖企業落實推進廢（fèi）水處理的（de）現狀、待突破（pò）的技術難（nán）題等進行了簡要的歸（guī）納，以供從事（shì）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處理之間的徘（pái）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（guī）模化養殖（zhí）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二選一。雖然近幾年一直倡導和鼓勵種養結合、廢棄物資源化利（lì）用，但由於種種原因，養殖廢水深度處理、達標排放或零（líng）排（pái）放仍然是許多養殖企業（yè）求生存所必需的（de）。

       環保（bǎo）問題的解決與（yǔ）資源化利用是不完（wán）全等同的概念，對於企業來說，解決環保問題至少*先要獲（huò）得環評許可（kě），然後按照環評要求采取（qǔ）措（cuò）施處置廢棄物並達到要求（qiú）；而合（hé）法合規、經（jīng）濟有效（xiào）的資源（yuán）化利（lì）用，不是口頭上“變廢為寶（bǎo）”那麽簡單，*先需要在經濟有（yǒu）效的半徑範圍內擁有足夠的（de）土地資源（yuán）配套（符合就地就近利用原則），更重要的是要“變寶”，即通過收獲物實現產業鏈後端的價值（zhí）增加，如果收獲物隻是（shì）理論上的產量，而沒（méi）有實現自身的利（lì）用或沒有轉變為（wéi）市場價值，那資源化（huà）的可研報（bào）告會（huì）失真；資源化利（lì）用還要（yào）站在環保角度防止（zhǐ）二次汙染（rǎn）（包括對（duì）水（shuǐ）、土、氣）。當前我國養殖業廢棄物（wù）資（zī）源化利（lì）用推進（jìn）難，還與以（yǐ）下因素有關（guān）：一（yī）是養殖業環（huán）評導則缺失，相（xiàng）關標準眾多，環（huán）評報告通常套用多個條文規章，各地執（zhí）行資（zī）源化利（lì）用的標準不一，如多數地（dì）方要求（qiú）養殖（zhí）廢（fèi）水資源（yuán）化利用前先要滿足（zú）《農田灌溉（gài）水質標準》（GB 5084—2005）等；二是由於曆史原因，許多規模化養（yǎng）殖（zhí）場周邊已不再擁有足夠的配（pèi）套土地資源。

       2 熱點汙染物（wù）的研究

       養殖廢水處理，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（shí）踐表明（míng），有必要進一步關注以下汙染物：耐藥菌和耐藥基因（ARGs）、鹽分（鹽度）、總氮（TN），以及廢水處理過程中（zhōng）所產生的（de）汙泥。汙（wū）泥是水處理過程中的正常產物，由於清（qīng）糞模式（shì）的改變以及後端出水標準要求的提升（shēng），汙泥產量普遍增多；汙泥的處理難點在於（yú）其含水率高。許多研究表明，現行的水處理工（gōng）藝，其末端出水盡（jìn）管（guǎn）化學指標達標，但仍然存（cún）在耐藥菌和耐藥基因的環境（jìng）風險。鹽分的積累（lèi）會（huì）對土壤、農作（zuò）物產生危害，因此更要在資源化利用過程中加（jiā）以防範。一些地方對養殖廢水總氮的排放進行限（xiàn）製，現有（yǒu）技術水平下會大幅增加水處理的成本，顯著加重企業的負（fù）擔。

       3 重要技術領域（yù）的發展與突破

目前使用較普遍的養殖廢水處理工藝包括厭氧生物（wù）處理、好氧生物（wù）處理、自然處理和深度處（chù）理技（jì）術，研發中的微藻（zǎo）、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（gōng）藝等，已在（zài）本專刊的其他文章中專題闡述。本文僅針對厭（yàn）氧氨氧化、同步硝化反硝化、短程硝化反硝化作扼要說明。

       3.1 厭氧（yǎng）氨氧化技（jì）術

厭氧氨氧化技術是一種新型的厭氧生物處理技術，是在厭氧（yǎng）環境下厭氧氨氧化菌直接（jiē）將（jiāng）氨氮和亞硝酸鹽轉（zhuǎn）化成氮氣（qì）的過程。厭氧（yǎng）氨氧化技術的關（guān）鍵菌是厭氧氨氧化菌，其可以在厭氧條件（jiàn）下，通過生物化（huà）學反（fǎn）應，將養殖（zhí）廢（fèi）水中的氨氮（dàn）轉化為氮氣，實（shí）現對（duì）氨氮的去除。因此，厭氧氨氧化技（jì）術是一種厭氧生物處理技術，也屬於（yú）同步硝化反硝化技術（shù）類型。由於厭氧氨氧化菌生長緩（huǎn）慢，影（yǐng）響因素較（jiào）多，因此，在生產中常使用（yòng）固定床、活性汙泥（ní）床和膜生物（wù）反（fǎn）應器等，增加厭氧氨氧化菌的截留量，並與其他處理技術結合，提高廢水處理效率和（hé）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（tuō）氮方向具有較大（dà）的應用（yòng）前景，但存在啟動時間長、幹擾因素多等問（wèn）題（tí），需（xū）要進一步解決。在野外工作條件下，厭氧（yǎng）氨氧化（huà）技術條件的摸索和（hé）調控能力還需要進一步突破。

       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（guò）設置缺（quē）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（fèi）水（shuǐ）氨氮的去除。但研究（jiū）表明傳統（tǒng）硝化反硝化過程中會產生亞硝態氮的累積現象[3]。為此（cǐ），提（tí）出了短程硝化反硝化的理論，通過促進氨氧化（huà）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（shí）現短程硝化（huà）反硝化（huà）的進程（NH+4→NO2→N2）。氨氧化菌的生長周期短（duǎn）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（yīn）素。溫度大於28 ℃時利（lì）於氨氧（yǎng）化細菌生長，抑製亞硝酸氧化菌的（de）生長；pH 在 8.0 附近也利於氨氧化菌積累；氨氧（yǎng）化細菌對低濃度溶解氧的（de）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，節約了氧氣（qì）和碳源供應量，同時降（jiàng）低了汙泥產量[7]。但在水處理設（shè）施運行（háng）過程中由於需要（yào）增加汙（wū）泥排出，以降（jiàng）低泥（ní）齡，因而（ér）每日會產生大量的汙泥（ní）。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 同步硝化反硝化（huà）技術

       同步硝化反硝化技術通過控製生物池中溶解氧、pH 和溫度等參（cān）數，從而實現硝化反（fǎn）應和反硝（xiāo）化反應同時進行，提高工（gōng）藝（yì）對廢水的處理效（xiào）率[8]。同（tóng）步硝（xiāo）化反硝化機理包括宏觀（guān）環境（jìng）理（lǐ）論、微觀環境理論和微生物（wù）學理論[9]。宏觀環境理（lǐ）論（lùn）指控製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（shǐ）硝化和反硝化進程同步進行[10]。微觀環境理論指控製溶解氧濃度、活性汙（wū）泥顆粒大小和（hé）生物（wù）膜厚（hòu）度等參數，在活性汙泥顆粒和生物膜表麵（miàn）和內層形成溶解氧梯度，表麵好氧發生硝化反應，內層缺氧發生反硝（xiāo）化反應。微生物學（xué）理論指能同時進行硝化和反硝化的微（wēi）生物的利用。研究表（biǎo）明環境中存在好氧反硝化菌和厭氧硝化菌，如厭氧氨氧化菌可直接把氨（ān）氮轉化成氮氣[11]。

       除上述技術之外，廢水處理過程高效（xiào）微生物的研發與應用（yòng）、厭氧過程（chéng）產物（wù）抑製（zhì）的控（kòng）製、發酵過程條件的（de）優化與自動化調控、破解磷結晶造成廢水（shuǐ）處理係統管道堵塞、防控廢水（shuǐ）處理過程臭氣滋生、擴散以及防滲等（děng）技術（shù）的突破將有助於風險控製和降本增效。

       4 小結與展望

       養殖場廢（fèi）水處理技術包括好氧生物處理、厭氧生物處理、深度處（chù）理和自然處理等類型，其中A/O、上流（liú）式 厭 氧汙泥床（UASB）、升流式固體厭氧反應器（USR）、沼（zhǎo）氣池、氧化塘、化學氧化和混凝等工藝技（jì）術均比較成熟，並得（dé）到（dào）廣（guǎng）泛應用。每種處理方法都有其自身的優勢和限製，可以根（gēn）據養殖場廢水特（tè）征以及當地（dì）政策等情況（kuàng），選擇不同的技術（shù）組合，如廢水排放標準較高的養殖場可以選擇厭氧+好氧+深度處理的（de）技（jì）術組合，配（pèi）套（tào）足（zú）夠土地的養殖場可以優先選擇厭氧處理技術對廢水進行無害化（huà）處理。此外，短程硝化反硝化、同步硝化反硝化（huà）、厭氧氨氧化、微藻處理及膜分離等一些新型的處理技術具有較高的應（yīng）用前景，但其（qí）處理參數及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，人們對養殖廢水處理技術的研究和應用提出了更高的要求。研發新型廢水處（chù）理（lǐ）技術仍是未來（lái）的研究重（chóng）點，特別是對高效穩（wěn）定、成本低廉的廢水處理（lǐ）技術有強烈的（de）市場需（xū）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（diǎn），如好（hǎo）氧或厭（yàn）氧（yǎng）生物處理技術中功能微生物（wù）的開發、膜分離技術中高效、耐用膜的研（yán）發；同時，養殖（zhí）廢水資（zī）源（yuán）化和能源化是重要的（de）研究方向，如養殖廢水資源化過（guò）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術研發，這對於（yú）養殖廢水的（de）安全處（chù）理及利用有重要參（cān）考意義（yì）。