养牛场污水处理成套设备

养牛场污水处理成套设备

1 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最高，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《全球抗生素耐药报告》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最高，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(Mobile 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平均丰度最高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，含量最高的分别为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，泰乐菌素是应用最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.

曹经理：13854485203

污水简介

养殖场污水主要包括尿、部分粪便和冲洗水，属高浓度有机污水，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、有机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有机结合，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”即有机物浓度高COD高达3000-12000mg/l，氨氮高达800-2200mg/l，悬浮物多SS超标数十倍，色度深，并含有大量的细菌，氨氮、有机磷含量高。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有机物转化为新的微生物以及简单形式的无机物，从而达到去除有机物的目的。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，部分难降解的有机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有机污染物，进行新陈代谢，去除水中的有机污染物，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。

主要设计参数

初沉池：MY系列初沉池为平式沉淀池，表面负荷为1.5m3/m2.hr。

　　调节池：MY系列调节时间为6 小时。

　　A级生物池：MY系列A级生物池为推流式生物接触氧化池，污水在池内的停留时间为 2.7小时，填料为弹性立体填料，填料比表面积为200m3/m2。

　　O级生物池：MY系列级生物池为推动式生物接触氧化他，污水在池内的停留学时间为3.0小时，填料为弹性立体填料，填料比表面积为200m3/m2。

　　二沉池：MY系列二沉池为旋流式沉淀池，表面负荷为1.0m3/m2.hr沉淀时间为2.1小时。

　　消毒池：MY系列消毒池为旋流反映池，污水在池内总停留时间为30分钟左右。

　　污泥池：MY系列污泥池与初沉池泥斗容积之和能储存90天污泥，然后可用吸粪车从污泥池的入孔伸入污泥池底部进行抽吸后外运即可

养牛场污水处理成套设备

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