养殖场废水处理方案

引言

　　畜禽养殖业是我国农业的支柱产业，在维持畜产品稳定供给、提高人民生活水平方面发挥着重要作用.随着畜禽养殖业的集约化、规模化发展，为提高动物生产性能、防治疾病，养殖过程添加了一定量的重金属与抗生素.据统计2006年我国兽用抗生素消耗9.7万吨，占全国抗生素总用量的54%.而不被机体吸收、降解的抗生素排放到环境中，据Zhou等估算我国每年生猪和奶牛养殖场抗生素排放量分别为3080和164 t.而养殖业每年重金属排放铜、锌分别为2397.23 t、4756.94 t.畜禽养殖粪污表现出重金属与抗生素复合污染特征和研究发现畜禽养殖过程抗生素和重金属使用与养殖场及其周边环境抗性基因丰度的提高呈正相关关系.畜禽养殖粪便、污水成为抗性基因的重要蓄积库.抗性基因作为一种新型污染物，可能对公共健康、食品和饮用水安全构成威胁.胡永飞等对162个健康人肠道微生物宏基因组(Metagenome)中的耐药基因进行了深入分析，发现四环素抗性基因的丰度高，而人类肠道四环素抗性基因极有可能来自于兽用抗生素的使用以及抗性基因沿食物链的传播.

　　2014年世界卫生组织发布的《抗生素耐药报告》明确指出抗生素抗性是21世纪公共卫生的严峻挑战，针对动物生产应监督和促进畜禽业的合理用药，并强调了食用动物携带的抗生素抗性及其在食物链上的传播方面数据的缺乏，应加强此方面的研究.我国和主要发达国家推行畜禽养殖废水的生物处理、农田利用等工艺模式，然而畜禽养殖废水携带的抗性基因在此过程的转归，以及抗性基因是否存在沿食物链的传播风险，亟需开展相关研究.

　　因此，本研究通过查阅国内外文献，总结归纳了畜禽养殖废水含有的抗生素抗性基因在生物处理、农田利用过程的变化规律，并对今后的研究重点和方向提出建议和展望，以期为揭示抗性基因消减规律，降低畜禽养殖废水抗性基因传播风险提供借鉴.

　　2 畜禽养殖废水中抗生素抗性基因分布

　　抗性基因根据其抗性机制不同分为3类，分别为降低细胞内抗生素浓度(包括降低细胞通透性或外排)、靶向改变(包括靶向保护或靶向突变)以及抗生素失活.畜禽养殖业抗生素的大量使用引起养殖环境抗性基因丰度的提高，抗性基因与抗生素之间存在相关关系.检测了我国3个省36份猪场环境样品(包括粪便、堆肥、土壤)中的149种抗性基因，结果表明检出的抗性基因对应的抗生素分别为大环内脂林可霉素链阳杀菌素B(macrolidelincosamidestreptogramin B，MLSB)、β内酰胺类、四环素类、喹诺酮氯霉素胺酰醇类、万古霉素等，按抗性机制分类抗生素失活检出率高，其后依次为外排和细胞保护机制;而抗性基因丰度与转座酶基因丰度、铜、土霉素含量具有正相关关系.较高的抗性基因丰度可能由于在抗生素的选择压力下抗性基因宿主细菌的增殖，以及某些抗性基因通过移动基因元件( genetic elements)发生基因水平转移(Horizontal gene transfer).

　　在畜禽养殖废水方面，四环素类、磺胺类、大环内脂类抗生素的抗性基因研究较多，按抗性机制分类，畜禽养殖废水中抗性基因分布特征详见表 1.)测试了猪场废水中不同机制的四环素抗性基因，发现核糖体保护(靶向保护)抗性基因(tetQ、tetM、tetW、tetO)比外排泵机制抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetL)、酶修饰(抗生素失活机制)抗性基因(tetX)丰度高，其在猪场废水中丰度分别为9.25×10-2、5.53×10-2、1.69×10-2和1.32×10-2 copies/16S rRNA.而和)研究也表明tetQ、tetM、tetW、tetO在猪场废水中具有较高的丰度.)研究了猪粪水厌氧发酵土壤生态系统中3种核糖体保护机制的四环素类抗性基因丰度tetQ>tetO>tetW，其中tetQ平均丰度高1.84×10-1 copies/16S rRNA.)调查了上海地区猪场和牛场废水中磺胺类和四环素类抗性基因，含量高的分别为sulA(108~1010 copies · mL-1)和tetW(106~107 copies · mL-1)，而sulIII含量与磺胺类抗生素浓度的相关性较好，这可能与磺胺类抗生素易生物降解性有关;tetM含量与四环素类抗生素浓度相关性较弱.)也指出TC与tet无显著相关性.除四环素类与磺胺类抗生素之外，泰乐菌素是应用广泛的兽用抗生素之一，可能引起大环内脂类抗性基因以及MLSB的多重抗性基因丰度的提高.)对3家猪场大环内脂抗性基因erm进行了定量检测，废水中ermB、ermF含量较高(在108~1010 copies · mL-1之间)，而ermX在104~106 copies · mL-1范围.通过寡聚糖杂交探针测试方法，发现猪粪水和氧化塘废水中50%的rRNA携带MLSB多重抗性基因.

地埋式污水处理设备产品概述：

　　地埋式污水处理设备采用世界上*的生物处理工艺，是目前比较高效的污水处理设备。可以有效的去除污水中的BOD5、COD、NH3-N于一身。

地埋式污水处理设备产品特点：

污水处理设备可埋入地表以下，有效的节约地上面积。这样地表可作为绿化或广场用地，因此该设备不占地表面积，不需盖房，更不需采暖保温。

　设备由由二级池子组成，一级为钢筋混凝土结构，埋深较大，另一组为钢结构，埋深较浅。钢结构池采用国内*的互穿网络防腐涂料进行防腐。它是一种橡胶网络与塑料网络互相贯穿形成互穿网络聚合物，它能耐酸、碱、盐、汽油、煤油、耐老化、耐冲磨，能带来锈防锈。设备一般涂刷该涂料之后，防腐寿命可达15年以上。 

　　污水处理设备中的生物处理工艺采用推流式生物接触氧化池，它的处理优于*混合式或二、三级串联*混合式生物接触氧化池。并且它比活性污泥池体积小，对水质适应性强，耐冲击性能好，出水水质稳定，不会产生污泥膨胀。同时在生物接触氧化池中采用了新型弹性立体填料，它具有实际比表面积大，微生物挂膜、脱膜方便，在同样有机负荷条件下，比其它填料对有机物的去除率高，能提高空气中的氧在水中溶解度。 

养殖污水概况

　　随着我国畜禽业的迅猛发展，养殖污水污染将不断加剧，其污染防治迫在眉睫。养殖污水具有典型的“三高”特征，CODCR高达3000~12000MG/L，氨氮高达800~2200MG/L，SS超标数十倍。限于养殖业是薄利行业，目前的处理工艺仅能针对CODCR的大幅削减，而对氨氮达标排放尚存在很大的技术经济难度。规模化畜禽养殖污水处理目前已引起养殖场业主及有关部门的高度重视，采取一系列防治措施及选用经济、高效的处理技术已刻不容缓。随着国家污水排放标准日益更新，高浓度养殖污水达标排放问题更加突出。

养殖污水处理设备适用范围

　　适用于各种养殖场（养鸡场、养猪场、养牛场等）产生的污水。

地埋式污水处理设备的优点

1、本公司研发生产的一体化养猪场污水处理设备经碳钢防腐处理或采用不锈钢构件，现场拼接组合而成，重量轻巧，易于运输，方便安装；

2、养猪场污水处理采用玻璃钢、碳钢、不锈钢防腐结构，具有耐腐蚀、抗老化等优良特性，使用寿命长达30 年以上；

3、放置于地表以上或者以下，节省用地，不需要建房及采暖、保温。大限度的实现了设备的集成，减少占地面积；

4、无污染，无异味，减少二次污染；

5、不受污水量的限制，机动灵活，可单个使用，也可多个联合使用。

6、整个设备处理设备配有自动电气控制设备和设备故障报警设备，运行安全可靠，平时一般不需要专人管理，只需适时地对设备进行维护和保养，管理费用小。

养殖场废水处理方案

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