规模化养殖场的发展，不仅为人们带来了丰富的肉、禽、蛋、奶类食品，还带来了严重的环境污染问题。规模化养殖场产生的高浓度、高氨氮、高悬浮物的“三高”类畜禽废水，处理难度较大，成为污染水体的重要污染源。畜禽养殖早已成为农业污染的第一大污染源。然而，如此重要的污染处理领域竟然长期被“漠视”确实值得深思。养殖场污水的减量化、无害化处理迫在眉睫。

养殖场污水由畜禽尿液、饲料残渣、残余粪便、冲洗水等构成。有的养殖场污水还包括生产处理过程中产生的和人工生活产生的两部分，前者是主要部分，尿液和冲洗水占了绝大部分。养殖场污水的产生量主要受养殖场的规模、动植物的饮水方式、人工管理水平等多种因素的影响。研究表明不同的养殖场由于清粪方式的不同，用水量和污水排放量差异很大。

畜禽养殖废水主要包含养殖冲洗时的粪、尿、残余药剂混合水以及部分生活污水，水质水量变化大，悬浮物多、有机物浓度高、氨氮浓度高、含有重金属、致病菌并有恶臭。大量悬浮物沉淀，会使土壤孔隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降；高浓度有机物及氨氮，会使土壤养分失衡，导致土壤板结、盐化，消耗水体溶解氧，会引起水体发黑、变臭；畜禽饲料常有的锌、铜等重金属则易在土壤中积累，导致土壤重金属超标，影响作物生长；畜禽粪尿排泄物带有的致病微生物、寄生虫卵通过水源或蚊蝇传播，易引起感染，甚至引发疫情；畜禽粪尿排泄物伴有的H2S、NH3等气体，会产生胺、硫等恶臭气体，严重影响周边环境。

二、畜禽养殖废水水质特点及危害

2.1、数量大：首先是由于快速发展的养殖业带来了许多的养殖专业户和养殖场。其次是由于大部分猪场是漏板式的栏舍且采用水冲式清粪，这就会导致排水量很大。

2.2、相对集中：首先受人工管理方式的影响，冲洗栏舍的时间基本在早上或者晚上，这样相对集中的时间会导致污水的产生也相对集中。另外农业生产是季节性的，大量集中的粪便和污水量使得周围的农田无法全部消纳，对环境造成严重的危害。

2.3、处理难度大：由于废水固液混杂，浊度高，有机质浓度较高，且富含氮、磷，极易腐败。大量的粪便污水相对集中，难以运输，无法在周围有限的土地上完全消化而成为重要的污染源，严重污染了周边环境。其次，受自然和市场的双重影响，有风险，废水处理费用高，人们往往在污水处理上资金投入少。另外，污水中抗生素和重金属的残留问题也逐渐成为养殖场污水处理的重点。

三、畜禽养殖废水项目建设的必要性

3.1、畜禽粪便中含有多种污染因子对环境的危害极大，防治畜禽养殖污染刻不容缓。

(1)水体污染。未经处理排放的粪便污水中含有大量污染物，其中化学耗氧量(COD)高达3—8万毫克/升，成为高浓度的有机污染源，排入江河湖泊后，恶化水质，导致敏感水生物死亡。其有毒、有害成分渗入地下还可造成地下水中的硝酸盐含量过高，溶解氧减少，使水体发黑、发臭，丧失使用功能，严重污染地表水和地下水，甚至直接影响人们的身体健康和生活水平。

(2)空气污染。畜禽粪便在厌氧的环境条件下，可分解释放出氨气、硫化氢、甲烷等带有酸味、臭蛋味、鱼腥味的刺激性气体，大部分的规模化养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群，对养殖场周边的大气环境造成严重污染。挥发到大气中的氨气还可引起酸雨，影响农作物的生长。

(3)传播人畜共患病。由于畜禽粪便中的污染物含有大量的病源微生物、寄生虫及孳生的蚊蝇，会使环境中病源种类增多，菌量增大，病原体和寄生虫大量繁殖，导致人、畜传染病蔓延。由动物传染给人的人畜共患病有90多种，这些人畜共患病的载体主要是畜禽粪便及排泄物。不少畜禽养殖场与居民稠密区混杂，一旦发生疫情，后果不堪设想。

3.2、治理畜禽粪便污染是实施农业可持续发展战略的要求。实施可持续发展战略是我国的基本国策，可持续发展要求在经济发展的同时，治理环境污染，改善和提高环境质量。我国规模化养殖业的快速发展是以牺牲环境为代价的，这种发展模式是不可持续的，不符合可持续发展战略的要求。通过“能环工程”建设，在治理环境污染的同时，促进畜禽粪便的资源化利用，既解决污染问题，又改善土壤质量，从而达到农业可持续发展的目标。

3.3、对畜禽养殖场废弃物的综合利用，是控制规模化畜禽养殖污染、发展生态农业的有效途径。畜禽养殖业作为我国农业四大支柱产业之一，在规模化发展的同时，必须着手开展畜禽粪便的处理和资源化利用，这既是实施可持续发展战略的要求，也是全国生态环境建设的一个重要组成部分。

四、畜禽养殖废水处理技术研究进展

4.1、源头减量技术：源头减量是指从源头上来减少养殖场污水的产生。人们往往为了追求养殖业的快速发展，提高产量，会选择在饲料中添加高蛋白，然而当动物不能全部消化吸收时就会对随着粪便排出对环境造成一定的影响。这就需要采取合理的饲料配方，既满足畜禽的生产效率和产量的同时，又可以最大程度地减少粪便中氮、磷等的排放，降低环境污染。有些发达国家开展“生态营养饲料”，也就是在饲料的加工生产喂养过程中通过生态营养配方技术来严格控制，使动物的营养系统达到平衡，最大限度地提高营养物质的利用效率。

4.2、生态营养饲料配置技术的关键

（1）原料选择。原料的选择直接决定饲料产品的质量，营养变异小、消化率高的原料可以保证畜禽快速生长的前提下，又可以达到排泄少、污染少的目的。首先，要选择绿色畜产品的饲料原料，原料中绿色产品至少要达到90%；其次，消化率高、营养变异少，研究表明消化率高的饲料可以使粪尿排出量减少5%；第三，无毒、无害、安全性高的原料选择也至关重要。研究表明草地资源的选择直接决定了牛羊的健康养殖。

（2）加工技术。饲料的加工质量影响着畜禽的消化吸收效果，不同的畜禽对饲料有着不同的需求。猪饲料的颗粒一般会选择在700～800μm，最常用的是膨化和颗粒化技术加工，这样饲料的转化率、消化率最高，也会破坏其中的有毒物质，粪污排出量也会减少。（3）酶添加。据 道，日粮中添加植酸酶，能有效提高氮的利用率，排出量将会减少2%～5%；添加蛋白酶、聚糖酶等，可以促进营养的消化吸收；添加益生素，可以降低氮的排泄量2.9%～25%；尽量选择一些高效、低吸收、无残留的合理利用。

五、畜禽养殖废水处理工艺

5.1、生物处理技术：生物处理就是微生物通过自身的新陈代谢作用，把污水中的无机物转化为有机物，从而使废水得到净化的一种方法。从需氧的角度来说生物处理方法主要有厌氧生物法、好氧生物法。

（1）厌氧好氧工艺的发展

厌氧生物处理法是指生物在无氧或缺氧条件下，利用自身的代谢作用分解污水中的有机污染物，使有机污染物转化为无机物质的一种方法。厌氧工艺从开始的厌氧消化池，发展到厌氧滤器（AF），厌氧流化床反应器（AFB）、上流式厌氧污泥床（UASB）厌氧折板式反应器（ABR）、升流式固体反应器（USR）、内循环厌氧反应器（IC）以及第三代膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB和IC）。好氧生物处理法是利用好氧生物代谢作用分解污水中的有机污染物一种方法。

主要由活性污泥法和生物膜法两大类别。

（2）厌氧-好氧联用技术

鉴于养殖场废水的有机物浓度高，直接采用好氧处理，能耗太高，而相对来说厌氧处理的费用低。直接采用厌氧处理的话，CODcr不达标。这就促使许多学者把厌氧好氧工艺结合起来，既能够保证费用低，又可以实现污水达标排放。通常厌氧处理会用来制沼气，供应养殖区和办公区的用电需求。

对于厌氧好氧工艺组合，有许多学者进行了相关研究，取得了一定的效果。等把内循环高效厌氧反应器和A/O法结合应用于规模化畜禽养殖场污水处理，结果显示在水力停留时间缩短到1～1.5d，容积负荷达到5kgCOD/（m3/d）以上，COD的去除率达到75%。在厌氧-好氧生物滤池处理城市污水试验的研究中表明厌氧-好氧生物滤池能够有效去除污水中污染物，当CODcr、NH3-N、和SS的进水分别为23mg/L、56mg/L和112mg/L，水力停留时间为8h，曝气强度在0.5～0.6L/（m2/s）、CODcr、NH3-N、和SS的去除率分别在90%、75%、80%。等运用厌氧-3级好氧/缺氧生物膜工艺来处理农村生活污水，结果表明该工艺可以大大提高磷的去除率。

5.2、生态处理：生态处理是利用天然的水体或农田建立生态修复系统来净化污水的一种方法。规模化养殖场污水适合的生物处理方式主要有自然还田、氧化塘、人工湿地等，在偏离城市中心有闲置土地的农村地区比较常见，国外养殖场污水处理采用较多的是美国和澳大利亚，国内主要是在华东地区。

（1）自然还田

自然还田是在养殖场的附近有农作物种植，利用养殖场污水和农田建立一个循环农业生态系统，通常采用自然沉淀或者随雨水直接排出的方式，是目前重要的污染源，管理粗放。其关键是养殖场规模和农田耕作量，养殖场规模的大小与农田耕作量成正比，才能够达到生态效益、经济效益最大化。污染物中营养成分循环利用，可以降低化肥施用量，但是投资高。自然还田适于远离市中心区，经济落后，有足够农田的农村偏远地区，同时猪场规模一般2万头以下。

（2）氧化塘

氧化塘是一种天然的或经过一定人工修建的有机废水处理池塘，其处理污水的过程实质上是一个水体自净的过程。净化的过程中，既有物理因素，如絮凝、沉淀等，也有化学因素，氧化还原等，还有生物因素，氧化塘法主要适用于有旧河道、沼泽、荒地等的条件下，投资少，运行管理简单，可以和动植物形成复合生态系统。但是受土地和气候的影响比较大，土地和气候会直接影响污染物的去除率及生态效益。等在谈氧化塘处理集约化畜禽养殖场污水研究中明确了氧化塘法的优缺点及适用条件等，表明氧化塘按照占优型的微生物种属以及生化反应的差异，可以分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘、曝气4种类型。

（3）人工湿地

人工湿地是用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗隔水层，种植水生植物，从而使污水得到净化。其关键是植物的选择及土壤-湿生物-微生物复合系统的基本性质特征。不同污染物需要不同的植物来去除。人工湿地法不仅起到污水净化作用，而且可以通过天然的湿地环境，创造独特的生态景观。通过潜流人工湿地实验，表明芦苇和黑麦草可以富集Cr、Cu、Zn等重金属，并且生长速度快、适应能力强，可以用此构建人工湿地来处理养猪场的污水。等通过对比2种主要的红树植物木榄和秋茄对牲畜废水的处理，结果表明对N、P的去除效果比较好。研究表明香根草和风车草对污水中污染物COD的去除率达到80%以上。

5.3、混合技术处理

混合技术处理是为了有效地改善养猪场污水的质量而选择多种技术联用的方法。为了解决养殖场的污染问题，许多学者会选择多种技术综合运用，研究其最佳的处理条件及参数。

（1）超声波协同H2O2法

养殖场污水处理的影响因素有很多，处理时间、超声波电流强度、H2O2用量等。多种因素的考虑需要设置正交实验。通过超声波协同H2O2来对养猪场污水进行研究，结果得出了超声波协同H2O2在电流0.7A、处理时间2min、H2O2用量3%时处理污水的效果最佳，COD量可降低95%以上，NH3-N含量可降至14～15mg/L，臭味也得到了改善，污水也由黑色变为浅黄色。

（2）自然生物处理和石灰混凝沉降

采用自然生物处理和石灰混凝沉降相结合的工艺来处理养殖场污水，通过检测CODcr、TP、pH、细菌总数等一些指标的变化，确定适当的自热处理天数，进一步添加不同量的石灰来观察不同阶段废水的处理效果，从而确定石灰添加量，结果表明“自然生物处理+石灰混凝沉降”工艺可以实现养殖场污水的快速处理。

（3）改性黏土矿物的吸附

改性黏土矿物具有储量丰富、吸附处理效果好、成本低、应用广泛、再生简单等优点，具有很高的潜在使用价值。选择改性后的凹凸棒土对粪便污水进行吸附研究，结果表明在25℃、吸附时间为60min、pH为5、吸附用量为0.4g时，吸附效果最佳。对COD、TN、TP、NH4+-N、NO3–N、SS去除率可以达91.75%、80.06%、80.80%、83.78%、73.51%、90.20%。