一体化畜禽养殖废水处理原理
随着我国畜牧业的发展，产业竞争的日趋激烈，畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势，规模化养猪场具有较高的畜禽饲养技术，统一的管理，降低了成本，提高了经济效益，但由于大量集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重，根据相关资料报道，我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量**过3000-4000万。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量**物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭，对环境质量造成较大影响，急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、zui好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺。
污水简介
养殖场污水主要包括尿、部分粪便和冲洗水，属高浓度**污水，而且悬浮物和氨氮含量大。这种未经处理的污水进入自然水体后，使水中固体悬浮物、**物和微生物含量升高，改变水体的物理、化学和生物群落组成，使水质变坏。污水中还含有大量的病原微生物将通过水体进行扩散传播，危害人畜健康。为了做到经济效益、社会效益和环境效益的三者**结合，必须对其污水进行有效的治理。
污水特点
养殖污水具有典型的“三高特征”即**物浓度高COD高达3000-12000mg/l，氨氮高达800-2200mg/l，悬浮物多SS**标数十倍，色度深，并含有大量的细菌，氨氮、**磷含量高。可生化性好，冲击负荷大。
处理方法
养殖场废水处理方法可简单地归纳为物理处理法、化学处理法和生物处理法，应用广泛的是生物处理法，即主要通过微生物的生命过程把污水中的**物转化为新的微生物以及简单形式的无机物，从而达到去除**物的目的。废水自流进入格栅池，其作用是去除污中固体悬浮物，然后废水流至调节池，在调节池内有效地进行水量和水质调节，经提升泵送入缺氧池，在缺氧池，污水经厌氧消化，去除部分污染物质，部分难降解的**物质在此转化为易降解的物质有利于好氧消化处理。流入好氧池后，填料上吸附的大量活性生物膜，在氧气充足的条件下，生物膜内的菌体大量吞食污水中的**污染物，进行新陈代谢，去除水中的**污染物，水中的悬浮物沉淀到污泥斗中，污泥在斗中经过一段时间的浓缩后，定期回流到调节池，剩余污泥排入干化池进行干化和回收处理，出水经兼性塘进行后续处理后达标排放。
消毒工艺
已有研究考察了消毒工艺(包括紫外、臭氧、加氯)处理畜禽养殖废水时对耐药菌的杀灭效果.研究发现，加氯量和臭氧用量分别为30 mg · L-1和100 mg · L-1时，猪场氧化塘废水中细菌总数分别去除了2.2~3.4 log cfu · mL-1和3.3~3.9 log cfu · mL-1，然而林可酰胺、金霉素、磺胺甲恶唑耐药菌对加氯消毒不敏感，而四环素耐药菌对加氯消毒敏感，臭氧对耐药菌的影响并未给出相应结果.加氯对抗万古霉素肠球菌具有较好的灭杀作用.而GomezAlvarez等研究加氯消毒对饮用水中抗性基因的影响，宏基因组数据表明加氯消毒后饮用水中仍含有编码β内酰胺酶(bla)、外排泵等抗生素抗性基因，表明耐受氧化性的细菌同时携带抗生素抗性基因.关于紫外和臭氧对畜禽养殖废水抗性基因的去除研究较为缺乏,研究了紫外灭菌对**排水抗性基因消减的影响，结果表明紫外强度为249.5 mJ · cm-2时对抗性基因消减效果，tetX和16S rRNA分别去除了0.58和0.60 log.Oh等采用模拟实验研究了臭氧对耐药性埃希氏大肠杆菌(Eschericia coli， E. coli)的去除，结果表明臭氧剂量为3 mg · L-1时耐药性E. coli去除了1 log.
一体化畜禽养殖废水处理原理
组合工艺
畜禽养殖废水通常采用厌氧好氧组合工艺进行处理.Chen等在监测某猪场夏季废水处理工艺对抗性基因去除效果时，发现经过厌氧消化好氧滤池处理，ermB丰度分别降低了1.2 log、0.9 log copies · mL-1，而ermB在出水储存池中已低于检测限;tetG在厌氧、好氧过程分别降低了1.1 log、3.4 log copies · mL-1.对我国东部某猪场废水采用厌氧消化与氧化塘组合工艺去除抗性基因的效果进行了调查，发现tetO、tetQ、tetW有明显去除，丰度从10-1降至10-3 copies/16S rRNA，这可能由于tetQ和tetW宿主细菌多为厌氧菌，而tetO多为好氧菌携带，这些抗性基因无法在厌氧好氧交替环境中维持.而关于生物处理与消毒组合工艺对畜禽废水中抗性基因的去除作用，研究结果非常缺乏.
5 畜禽养殖废水农田利用对土壤和植物中抗性基因的影响
由于畜禽养殖废水中富含**质、氮、磷等营养物质，通常经过厌氧发酵、氧化塘等工艺处理后，作为肥水还田利用，这既节约了处理成本，也促进了养分循环利用，目前我国、美国、欧洲等国家都推行畜禽养殖废水的农田利用.然而，畜禽养殖废水农田利用可能产生抗性基因从养殖场向农田土壤的传播风险.
土壤是重要的抗性基因储存库，其中主要的抗性基因来源包括土壤中固有的抗性微生物所携带的抗性基因，以及外源进入土壤中抗性微生物所携带的抗性基因，但有关土壤中抗性基因的研究较为缺乏.)指出猪粪施用于农田存在抗性基因的水平转移风险，由于粪源微生物与土壤微生物不同，粪源微生物进入土壤后在几个月中大量消失，但抗性基因可通过水平转移进入土壤本土微生物中，进而引起土壤微生物抗性基因丰度的增加.而研究发现牛粪农田利用引起土壤中抗性基因blaCEP丰度的提高是由于携带抗性基因的假单胞菌(Pseudomonas sp.)和紫色杆菌(Janthinobacterium sp.)的增殖，而这两种细菌来自于土壤，而非粪便引入.粪便农田利用可引起抗性基因丰度提高，但其微生物学机制仍不明确.
畜禽养殖废水还田利用一定时间内会显着提高土壤中抗性基因丰度.对北京某猪场周边土壤四环素抗性基因进行了定量检测，发现丰度较高的四环素类抗性基因为tetB/P、tetT、tetM、tetO和tetW，其基因拷贝数范围在106~108 copies · g-1 DM，并认为tet抗性基因存在由畜禽养殖向土壤的转移.的研究发现，猪场废水农田利用后土壤中抗性基因tetQ、tetZ和整合子intI1、intI2分别提高了500、9和6、123倍.的研究发现，施用猪场厌氧消化液的土壤中四环素类抗性基因丰度为105～108 copies · g-1，显着**未施用猪场废水的土壤，而作物类型对抗性基因的丰度影响较小.)研究了抗性基因沿土壤深度的变化，结果表明tetO、tetW、tetM、tetA丰度沿土壤深度在0~80 cm逐渐降低.)发现，饲料中添加磺胺嘧啶显着影响猪粪还田后土壤中sul抗性基因的变化，添加磺胺处理组在*60 dsul1抗性基因丰度降低至10-3 copies/16S rRNA、而sul2升高至10-1 copies/16S rRNA，饲料未添加磺胺嘧啶处理组sul1和sul2均呈现降低趋势，丰度分别为10-6和10-5 copies/16S rRNA研究了施用猪粪的玉米根际土壤与非根际土壤微生物群落变化，结果表明根际土壤sul1和sul2抗性基因略低于非根际土壤，可能与根际环境磺胺嘧啶降解速度快有关，而sul基因常与质粒结合，根际土壤是质粒发生结合转移的热点区域.考察了土壤类型对抗性基因的影响，发现壤土中sul2基因丰度**砂土.)采用宏基因组文库研究了土壤中不可培养细菌携带的抗性基因，结果表明猪粪还田的土壤携带四环素类、利福平、氨基糖胺类、氯霉素类抗性基因.同未施用畜禽粪便的土壤相比，发现施用猪粪的土壤中大环内脂类抗性基因(ermA、ermB、ermF等)和质粒(IncQ、IncW)丰度有提高.发现携带多重抗性的质粒IncP-1ε在粪便施用后的土壤中扩散.
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