养殖废水处理工艺首当其冲的是固液分离。固液分离对于去除废水中固体悬浮物和有机物至关重要，能够显著降低液体部分的污染负荷。此外，它还能防止大块固体进入后续处理环节，避免设备堵塞。在厌氧消化处理之前进行固液分离，还能增强厌氧消化的稳定性，减少反应器尺寸和停留时间，节省设施投资，并提高COD去除效率。
养殖废水处理工艺中的厌氧处理技术对于高有机物、高N、P含量和高有害微生物数量的畜禽粪污处理尤为关键。采用厌氧消化工艺可以有效去除大量可溶性有机物，去除率高达85%-90%，同时能杀死传染病菌，有利于防疫。相比之下，采用好氧工艺虽然初始投资节省20%，但由于能耗大，长期运行成本将给养殖场带来较大负担。目前常用的厌氧处理技术包括厌氧滤器（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、复合厌氧反应器（UASB+AF）、两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器（USR）等。
近年来，厌氧消化技术在养殖场废物处理中得到广泛应用。截至2002年底，我国已建成2000余处大型和中型沼气工程，成为全球沼气装置数量最多的国家之一。虽然工程建设成功率仅为85%，但这一技术依然是解决畜禽粪便污水无害化和资源化问题的有效方案。通过厌氧消化处理，不仅能实现无害化，还能回收沼气和有机肥料，对于中小型养殖场粪便污水治理来说是最优选择。
养殖废水处理工艺中的好氧处理则依赖于好氧微生物。天然好氧生物处理法利用天然水体和土壤中的微生物净化废水，包括氧化塘、养殖塘、土地处理（慢速渗滤、快速法滤、地面漫流）和人工湿地等。该方法基建费用低，动力消耗少，处理效果优于常规二级处理，甚至可达到三级处理效果。然而，其占地面积大，处理效果受季节影响。人工好氧生物处理则是通过人工强化供氧提高好氧微生物活力，包括活性污泥法、生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。不同方法各有优劣，如接触氧化法和生物转盘处理效果较好，但生物滤池易堵塞；氧化沟出水水质好、产生污泥少，适合脱氮，但BOD负荷小、占地面积大、运行费用高。
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