畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究進展

□高雅彬 丁 紅 申 鵬

（蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院 甘肅 蘭州 730101）

畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)研究進展

□高雅彬 丁 紅 申 鵬

（蘭州交通大學(xué)博文學(xué)院 甘肅 蘭州 730101）

畜禽養(yǎng)殖業(yè)是我國農(nóng)業(yè)發(fā)展的主要產(chǎn)業(yè)之一，畜禽養(yǎng)殖廢水中的COD、SS等含量很高且含有大量的致病菌，是我國農(nóng)業(yè)面源污染的主要原因之一。本文闡述了畜禽養(yǎng)殖廢水的危害及目前畜禽養(yǎng)殖廢水處理的主要方法，并對其進行了分析比較，以期為畜禽養(yǎng)殖廢水的處理提供參考。

畜禽養(yǎng)殖；廢水；處理技術(shù)；研究進展

改革開放以來，我國畜禽養(yǎng)殖業(yè)迅速發(fā)展，產(chǎn)值不斷提高，至2011年產(chǎn)值占我國農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的比重超過30%，但在其增加經(jīng)濟效益的同時也給環(huán)境造成了嚴重威脅。例如甘肅省貧困村的規(guī)模化養(yǎng)殖，據(jù)調(diào)查顯示，農(nóng)業(yè)污染物排COD、NH3-N、TP排放總量較高，主要集中在武威、隴南等地區(qū)，由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)利潤低薄，難以獨立承受廢棄物處理和綜合利用工程的投資，絕大部分養(yǎng)殖糞污未經(jīng)過處理直接排入環(huán)境，養(yǎng)殖場在污染周圍環(huán)境的同時，也污染了自身的環(huán)境，許多地區(qū)畜禽養(yǎng)殖業(yè)帶來的污染已經(jīng)或正在成為當(dāng)?shù)刂饕廴驹碵1]。隨著我國對環(huán)境重視程度的不斷增加，完善畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)已是刻不容緩。該文主要綜述了畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)的研究現(xiàn)狀，并介紹了幾種主要的處理方法。

1 畜禽養(yǎng)殖廢水的特征及危害

畜禽養(yǎng)殖場廢水主要有尿液、殘余的糞便、飼料殘渣和沖洗水等組成，其中沖洗水占了絕大部分。養(yǎng)殖場廢水水質(zhì)特征與畜禽種類、飼料營養(yǎng)、清糞方式與沖洗水的使用等因素有關(guān)。畜禽養(yǎng)殖廢水是一種高濃度的有機廢水，每天排放集中且排放量大，有機污染物濃度高，COD3000～30000mg/L、NH3～N 800～2200mg/L、SS超標數(shù)十倍和惡臭。由于畜禽養(yǎng)殖業(yè)糞污中含有大量的氮、磷、懸浮物、致病菌、重金屬元素和獸藥殘留等成分，這些污染物如不進行適當(dāng)處理，直接進入環(huán)境，就會導(dǎo)致天然水體、農(nóng)田受到嚴重的污染。

畜禽廢水對環(huán)境的危害有（1）對地表水、地下水源的污染，畜禽廢水中氮、磷及BOD的含量很高，如不進行處理，就會通過地表徑流和土壤滲濾進入地表水體、地下水層，或在土壤中積累，致使水體嚴重污染；（2）對農(nóng)作物的危害，畜禽養(yǎng)殖廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分，如果未經(jīng)任何處理就直接施用，則會給農(nóng)作物的生長造成不良的影響，廢水中的大量有機物質(zhì)在土壤中不斷累積，導(dǎo)致一些病原菌大量孽生引起病蟲害的發(fā)生。

2 國內(nèi)畜禽養(yǎng)殖廢水的處理技術(shù)

我國畜禽養(yǎng)殖廢水處理主要從減量化、無害化、資源化等方面著手考慮，處理方法較多，有生物法、物理法、化學(xué)法等。目前處理模式主要有三種分別是還田利用、自然處理模式、工業(yè)化處理模式。隨著我國畜禽規(guī)模化養(yǎng)殖的快速發(fā)展及國家的退耕還林政策，畜禽廢水排放量日趨增加，可供吸收利用畜禽廢水的土地不能滿足當(dāng)前需求，同時還田利用和自然處理由于廢水未經(jīng)處理排入環(huán)境，容易引發(fā)疾病，造成環(huán)境二次污染，其使用受限，所以工業(yè)化處理模式漸漸受到關(guān)注。

工業(yè)化處理模式包括厭氧處理、好氧處理以及厭氧-好氧處理等不同處理組合系統(tǒng)。那些地處經(jīng)濟發(fā)達的大城市近郊、土地緊張且無足夠農(nóng)田消納糞便污水或進行自然處理的規(guī)模較大養(yǎng)殖場，適合采用工業(yè)化處理模式凈化處理畜禽糞廢水。

2.1 養(yǎng)殖廢水預(yù)處理技術(shù)（物理法）

養(yǎng)殖場排出的畜禽廢水的懸浮物和顆粒物濃度較高，若直接進入后續(xù)處理環(huán)節(jié)，設(shè)備容易被堵塞，影響畜禽廢水的處理效果。畜禽養(yǎng)殖業(yè)通常采用過濾、沉淀等物理技術(shù)對畜禽廢水中的懸浮物和顆粒物進行預(yù)處理。預(yù)處理部分的水解酸化池可將大分子結(jié)構(gòu)的有機物質(zhì)分解成小分子結(jié)構(gòu)的有機物，提高畜禽廢水的可生化性，為后續(xù)微生物處理奠定基礎(chǔ)。

2.2 厭氧處理技術(shù)

厭氧處理技術(shù)造價低，能量需求小，同時還可以產(chǎn)生沼氣，處理過程不需要氧氣，可降解好氧微生物無法降解的有機物，所以應(yīng)用于畜禽養(yǎng)殖廢水的處理。厭氧處理技術(shù)中COD的去除率高達85%～90%，而且可殺滅傳統(tǒng)性細菌，為養(yǎng)殖場防疫工作的開展創(chuàng)造良好的條件[2]。

厭氧常用的方法有升流式厭氧污泥床、厭氧流化床、厭氧接觸反應(yīng)器等，隨著國家政策的大力扶植，沼氣池發(fā)酵處理在農(nóng)村被大力推廣，畜禽廢水經(jīng)過沼氣池的厭氧處理后，廢水中污染物濃度大大減少，處理后的水可直接用于農(nóng)田灌溉或處理后達標排放至河流；厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣被回收利用（燒水、做飯等），同時減少了排向空氣的甲烷含量。

2.3 好氧處理技術(shù)

好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機物。該方法處理效果穩(wěn)定、除臭效果也好。好氧處理技術(shù)有自然好氧和人工好氧之分，自然好氧處理技術(shù)包括氧化塘、慢速濾池和人工濕地等，該方法投資少，運行成本低，但占地面積大，處理效果容易受季節(jié)溫度影響；人工好氧技術(shù)有有活性污泥法、SBR法、生物接觸氧化、氧化溝等，該方法投資大、能耗高、運行成本昂貴。

采用好氧技術(shù)處理畜禽廢水時，要結(jié)合養(yǎng)殖場實際情況來確定是采用自然好氧還是人工好氧技術(shù)，達到技術(shù)、投資、運行成本等多方面的統(tǒng)一。

2.4 厭氧-好氧組合處理技術(shù)

單一的厭氧工藝或者好氧工藝對畜禽養(yǎng)殖廢水中高濃度有機物的去除，各有優(yōu)缺點和適用范圍，為了兩者互補，得到良好穩(wěn)定的出水水質(zhì)，目前，厭氧-好氧組合工藝在我國實際應(yīng)用較多。該方法處理效率高、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥量少、成本低等特點。采用厭氧+好氧的處理工藝流程如圖1。

圖1 厭氧加好氧處理工藝流程

孫群榮等人[3]研究了采用氨吹脫-A2/O工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水，COD和氨氮的去除率分別為97.4%和91.9%，處理后水質(zhì)良好，達到了排放標準。韓巍[4]研究了混凝-UASB-SBR工藝處理養(yǎng)豬廢水，COD和氨氮的去除率分別為99%和98.5%，處理后水質(zhì)良好，也能達標排放。采用組合的厭氧、好氧處理工藝，不僅能夠適應(yīng)水質(zhì)水量變化，而且還能提高廢水處理效果，使其達到國家規(guī)定的排放標準。

結(jié)束語

畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)較多，選擇時我們應(yīng)該偏向于經(jīng)濟高效的處理技術(shù)，根據(jù)當(dāng)前畜禽養(yǎng)殖廢水的處理現(xiàn)狀，應(yīng)該采用多種處理方法相結(jié)合的方式，真正實現(xiàn)既能降低運行成本又能達標排放，遵循減量化、無害化、資源化原則，實現(xiàn)經(jīng)濟效益、社會效益和環(huán)境效益的統(tǒng)一。

[1]高雅彬,申鵬.甘肅省畜禽養(yǎng)殖糞污的清潔生產(chǎn)初探[J].農(nóng)業(yè)與技術(shù),2017,07:66-67+99.

[2]齊世彩.對畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)現(xiàn)狀探討[J].科技風(fēng),2015,(05):13.

[3]孫群榮.氨吹脫-A2/O工藝處理高濃度養(yǎng)殖廢水[J].給水排水,2005,31（3）:55-57.

[4]韓巍.規(guī)模化養(yǎng)豬場廢水處理的試驗研究[D].華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué),2006.

1004-7026（2017）12-0034-02

X713

A

DOI：10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2017.12.028

2016年度甘肅省教育廳高等學(xué)校科研項目“甘肅貧困村規(guī)模化蓄禽養(yǎng)殖廢棄物無害化處理和資源化利用研究”。項目編號：2016A-156。