大型養(yǎng)豬場(chǎng)污水處理工藝

養(yǎng)殖污水概況

　　隨著我國(guó)畜禽業(yè)的迅猛發(fā)展，養(yǎng)殖污水污染將不斷加劇，其污染防治迫在眉睫。養(yǎng)殖污水具有典型的“三高”特征，CODCR高達(dá)3000~12000MG/L，氨氮高達(dá)800~2200MG/L，SS超標(biāo)數(shù)十倍。限于養(yǎng)殖業(yè)是薄利行業(yè)，目前的處理工藝僅能針對(duì)CODCR的大幅削減，而對(duì)氨氮達(dá)標(biāo)排放尚存在很大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)難度。規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖污水處理目前已引起養(yǎng)殖場(chǎng)業(yè)主及有關(guān)部門的高度重視，采取一系列防治措施及選用經(jīng)濟(jì)、高效的處理技術(shù)已刻不容緩。隨著污水排放標(biāo)準(zhǔn)日益更新，高濃度養(yǎng)殖污水達(dá)標(biāo)排放問(wèn)題更加突出。

養(yǎng)殖污水處理設(shè)備適用范圍

　　適用于各種養(yǎng)殖場(chǎng)（養(yǎng)雞場(chǎng)、養(yǎng)豬場(chǎng)、養(yǎng)牛場(chǎng)等）產(chǎn)生的污水。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)

      初沉池：MY系列初沉池為平式沉淀池，表面負(fù)荷為1.5m3/m2.hr。

　　調(diào)節(jié)池：MY系列調(diào)節(jié)時(shí)間為6 小時(shí)。

　　*生物池：MY系列*生物池為推流式生物接觸氧化池，污水在池內(nèi)的停留時(shí)間為 2.7小時(shí)，填料為彈性立體填料，填料比表面積為200m3/m2。

　　O級(jí)生物池：MY系列級(jí)生物池為推動(dòng)式生物接觸氧化他，污水在池內(nèi)的停留學(xué)時(shí)間為3.0小時(shí)，填料為彈性立體填料，填料比表面積為200m3/m2。

　　二沉池：MY系列二沉池為旋流式沉淀池，表面負(fù)荷為1.0m3/m2.hr沉淀時(shí)間為2.1小時(shí)。

　　消毒池：MY系列消毒池為旋流反映池，污水在池內(nèi)總停留時(shí)間為30分鐘左右。

　　污泥池：MY系列污泥池與初沉池泥斗容積之和能儲(chǔ)存90天污泥，然后可用吸糞車從污泥池的入孔伸入污泥池底部進(jìn)行抽吸后外運(yùn)即可。

　盡管近年來(lái)畜禽養(yǎng)殖廢水處理與利用過(guò)程抗性基因已開(kāi)展了一定的研究，但現(xiàn)有研究較多采用現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研方式，對(duì)抗性基因的轉(zhuǎn)歸機(jī)制和去除研究不足，缺乏畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理與農(nóng)田利用全過(guò)程中抗性基因的系統(tǒng)性研究，難以提出抗性基因減控的有效策略.因此，本文提出如下研究展望：

　　1)已有研究大多針對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理和農(nóng)田利用過(guò)程中四環(huán)素類與磺胺類抗性基因的分布規(guī)律，但有關(guān)β內(nèi)酰胺類、喹諾酮類抗性基因及其耐藥菌的研究較為缺乏，而后者抗生素多用于人類疾病治療，建議今后加強(qiáng)這方面的研究.

　　2)畜禽養(yǎng)殖廢水抗性基因的消減機(jī)制尚不明確.現(xiàn)有畜禽養(yǎng)殖廢水中抗性基因消減規(guī)律的研究不多，對(duì)抗性基因消減規(guī)律的解析不足.已有研究主要考察生物處理對(duì)抗性基因豐度消減的影響，較少關(guān)注功能菌群、工藝操作參數(shù)、環(huán)境參數(shù)與耐藥菌群結(jié)構(gòu)(抗性基因宿主細(xì)菌)的相互關(guān)系.

3)不同畜禽養(yǎng)殖廢水和土壤類型、抗性基因類型對(duì)養(yǎng)殖廢水農(nóng)田利用抗性基因的傳播規(guī)律不可一概而論，缺乏系統(tǒng)性的機(jī)制研究.需要從畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理和農(nóng)田利用全過(guò)程對(duì)耐藥菌、抗性基因轉(zhuǎn)歸和控制措施進(jìn)行系統(tǒng)研究和綜合評(píng)價(jià).

抗性基因根據(jù)其抗性機(jī)制不同分為3類，分別為降低細(xì)胞內(nèi)抗生素濃度(包括降低細(xì)胞通透性或外排)、靶向改變(包括靶向保護(hù)或靶向突變)以及抗生素失活.畜禽養(yǎng)殖業(yè)抗生素的大量使用引起養(yǎng)殖環(huán)境抗性基因豐度的提高，抗性基因與抗生素之間存在相關(guān)關(guān)系.檢測(cè)了我國(guó)3個(gè)省36份豬場(chǎng)環(huán)境樣品(包括糞便、堆肥、土壤)中的149種抗性基因，結(jié)果表明檢出的抗性基因?qū)?yīng)的抗生素分別為大環(huán)內(nèi)脂*鏈陽(yáng)殺菌素B(macrolidelincosamidestreptogramin B，MLSB)、β內(nèi)酰胺類、四環(huán)素類、喹諾酮*胺酰醇類、*等，按抗性機(jī)制分類抗生素失活檢出率zui高，其后依次為外排和細(xì)胞保護(hù)機(jī)制;而抗性基因豐度與轉(zhuǎn)座酶基因豐度、銅、*含量具有正相關(guān)關(guān)系.較高的抗性基因豐度可能由于在抗生素的選擇壓力下抗性基因宿主細(xì)菌的增殖，以及某些抗性基因通過(guò)移動(dòng)基因元件( genetic elements)發(fā)生基因水平轉(zhuǎn)移(Horizontal gene transfer).

　　在畜禽養(yǎng)殖廢水方面，四環(huán)素類、磺胺類、大環(huán)內(nèi)脂類抗生素的抗性基因研究較多，按抗性機(jī)制分類，畜禽養(yǎng)殖廢水中抗性基因分布特征詳見(jiàn)表 1.)測(cè)試了豬場(chǎng)廢水中不同機(jī)制的四環(huán)素抗性基因，發(fā)現(xiàn)核糖體保護(hù)(靶向保護(hù))抗性基因(tetQ、tetM、tetW、tetO)比外排泵機(jī)制抗性基因(tetA、tetB、tetC、tetL)、酶修飾(抗生素失活機(jī)制)抗性基因(tetX)豐度高，其在豬場(chǎng)廢水中豐度分別為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在豬場(chǎng)廢水中具有較高的豐度.)研究了豬糞水厭氧發(fā)酵土壤生態(tài)系統(tǒng)中3種核糖體保護(hù)機(jī)制的四環(huán)素類抗性基因豐度tetQ>tetO>tetW，其中tetQ平均豐度zui高1.84×10-1 copies/16S rRNA.)調(diào)查了上海地區(qū)豬場(chǎng)和牛場(chǎng)廢水中磺胺類和四環(huán)素類抗性基因，含量zui高的分別為sulA(108~1010 copies · mL-1)和tetW(106~107 copies · mL-1)，而sulIII含量與磺胺類抗生素濃度的相關(guān)性較好，這可能與磺胺類抗生素易生物降解性有關(guān);tetM含量與四環(huán)素類抗生素濃度相關(guān)性較弱.)也指出TC與tet無(wú)顯著相關(guān)性.除四環(huán)素類與磺胺類抗生素之外，泰樂(lè)菌素是應(yīng)用zui廣泛的獸用抗生素之一，可能引起大環(huán)內(nèi)脂類抗性基因以及MLSB的多重抗性基因豐度的提高.)對(duì)3家豬場(chǎng)大環(huán)內(nèi)脂抗性基因erm進(jìn)行了定量檢測(cè)，廢水中ermB、ermF含量較高(在108~1010 copies · mL-1之間)，而ermX在104~106 copies · mL-1范圍.通過(guò)寡聚糖雜交探針測(cè)試方法，發(fā)現(xiàn)豬糞水和氧化塘廢水中50%的rRNA攜帶MLSB多重抗性基因.

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