新中国创立50多年来，我国畜牧业发展的成绩卓著。尤其是20多年来，随着国家和国务院的各项方针新政的深入施行，我国畜牧业生产规模不断扩大，主要家禽产品产值连续20年保持10%左右的速率下降。1980~1998年，全省肉品、蛋品、奶的年均增速8.7%、12.1%、9.9%。2004年，中国畜牧业克服了众多不利诱因，实现了持续逐步发展。
1、畜禽养殖污水氧氨氧化脱氨处理的背景
随着养殖业的迅速发展，养殖废水对环境的影响越来越大，但目前对家禽养殖污水的整治仍逗留在有机物的脱除上，目前最常见的处理方法是需氧-好氧复合技术，该技术基本满足了生猪养殖污水的排放要求；并且，从环保角度来说，这些方式并不能完全去除它对环境的污染，由于它只会把NH4+-N弄成NO3--N，而不会从废水中真正地去除。目前还没有一种经济高效的方式来去除导致底泥富营养化的N、P等营养物质。传统的硝化/反硝化技术在一定程度上早已得到了广泛的应用，而且因为对硝化、反硝化等环境的不同须要，处理工艺复杂，运行费用高；据悉，反硝化工艺须要有机碳，这与前续需氧好氧工艺对有机物的降解程度是背道而驰的，在反硝化工艺中加入碳源除了会提升生产成本，但是随着有机碳源的增多，也会造成出水中CODcr浓度达不到排放标准。研究出一条才能高效地清除有机碳和甲烷的养殖废水整治技术，是解决畜牧业快速发展和环境污染问题的关键。
2、畜禽养殖污水氧氨氧化脱氮处理的研究内容
2.1ANAMMOX反应器启动研究
以养殖废水作为种泥，采用模拟废水进行了需氧氨氧化反应器的研究。通过调节入水NH4+-N与NO2w-N的比列，以进行需氧氨氧化，再将养殖废水经需氧一次硝化处理后，再添加相同含量的有机物，阐述在一定含量的有机碳情况下，需氧氨氧化脱氮的最佳疗效和操作条件
2.2SHARON反应器的运行条件研究
采用酯化酸化一需氧工艺，对养殖废水进行了预处理，并对其进行了操作条件和滞留时间的调节，以使出水达到了需氧氨氧化启动试验所需的最佳NO2--N/NH4+-N比。
2.3ANAMMOX反应器处理养殖污水驯养研究
通过对养殖废水进行亚硝化处理，调节NO2--N/NH4+-N的配比，之后进行人工模拟废水培养成熟的需氧氨氧化反应器。
2.4亚硝化、反硝化、硝化、厌氧氨氧化真菌群落研究
依据微生物指南，可以辨识出不同的微生物类型，并在不同的阶段发挥重要作用，因而选择合适的操作条件。
3、畜禽养殖污水中实验工艺的优化
3.1家禽养殖污水处理中的问题
目前，在养殖废水的设计与施工中，对有机污染物的脱除早已达到了不会对环境导致不良影响的水平，而且缺乏一种经济、高效的脱氮技术。大多数养殖污水的脱氮工艺采用常规的硝化/反硝化技术，因为好氧和缺氧的交替进行，处理过程复杂，操作成本较高，常规的养殖企业无法承当其昂贵的营运成本，造成现有的废水处理设施不能正常运转；另一方面，反硝化工艺要求有机物质作为碳源，在处理前续需氧、好氧处理后，污水中可生物借助的有机物数目较少，无法进行后续的反硝化，致使出水的硝态氮浓度较高。目前，针对家禽养殖污水脱氮、脱氮的新技术进行了大量的探求，为解决目前我国家禽养殖废水脱氮、反硝化技术存在的问题，目前尚处在探求阶段，尚需进一步研究。
3.2养殖污水处理工艺的优化
传统的养殖污水处理方式主要是对污水中的有机物、NH3-N进行脱除，而对深度恶化营养盐的消除则甚少；随着底泥环境的恶化，资源的短缺，底泥中N、P营养盐的清除是底泥整治中必不可少的环节。
工艺1：采用常规硝化法和反硝法相结合的方式，对家禽养殖废水进行了预需氧-好氧处理，使其才能生物借助的有机物得到充分的借助，为了确保反硝化的进行，在步入低氧阶段的同时，添加一定数目的可生物借助的有机物质。该技术在正常条件下可以有效地解决养殖废水对底泥的污染，而且因为两个阶段的好氧处理和低氧阶段的生物碳源的补充，致使养殖废水的处理成本较高，不是普通养殖场才能负担得起的。
工艺2：采用前持续低氧-好氧技术，可以充分除去有机物，同时采用好氧反应器的混和淤泥回流，不但可以减少淤泥的形成量，还可以在充分借助入水的有机物的情况下，脱氮、磷等。一部份好氧后的混和液回流到低氧区域进行反硝化，另一部份经过淤泥和水的分离，再步入下一步的工艺过程。
3.3家禽养殖污水的实验研究说明
因为养殖污水在有机污染物的清除方面早已取得了挺好的疗效，尤其是需氧处理后，出水的生物借助率已然很低了，所以，就并没有考虑上一次的酯化酸化和UASB需氧反应器的操作。目前，关于SHARON和ANAMMOX的实验结果早已好多，然而在实际中的应用并不多，尤其是在有有机物的环境中，关于这两种方式的研究更是寥寥无几，所以我们选择了在实验室中进行小试操作。
4、畜禽养殖污水中需氧氨氧化启动及运行研究
4.1ANAMMOX启动阶段对浊度的消除
在启动早期，废水NH4+-N并没有被去除，而是降低了，这是由于接种的淤泥是反硝化淤泥，而反硝化淤泥是一种异养性的微生物，步入需氧氨氧化启动后，进水没有任何有机物，异养菌可以降解淤泥中的有机物，也可以通过内源呼吸来维持生命。从第18天起，出水NH4+-N的含量升高，在后续的培养期间，NH4+-N的脱除率持续上升，75d后，NH4+-N的脱除率约为80%，而且NH2--N、NH4+-N的含量相对稳定，说明该反应器早已成功地启动了。为确定反应器的脱氮负载，在接出来的一段时间内，连续增强入水底NH2--N和NH4+-N的含量，并随入水底NH2--N和NH4+-N含量的下降而增强。在连续30d后，出水NH4+-N的含量高于35mg/L以下，NH4+-N的清除率为93%。
4.2ANAMMOX启动阶段对亚硝氮的消除
在开始操作的15d中，排放的NH2--N的含量很低，最低为4mg/L，这可能是因为接种的污泥不完全，污泥中的有机物浓度很高，再者，因为底板的变化，一部份自养菌会形成内源呼吸分解形成的碳源，而反硝化菌则有足够的碳源来分解NH2--N，而在反应器中，随着有机物质的完全分解，NH2--N的去处率也急剧下滑，直至第18天，反应器中的NH2--N的清除率只有25%，这主要是因为操作期间反应器中的需氧氨氧化真菌数目不多，反硝化菌因为碳源不足而造成的。随着培养时间的延长，反应器内的需氧真菌数量增多，NH2--N的消除量也急剧减小，在第123天时，NH2--N的含量为490mg/L，30d后，其清除率约为95%，并比较稳定。
