養(yǎng)殖業(yè)是我國(guó)農(nóng)村發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)。近些年來(lái)，隨著養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大、飼養(yǎng)數(shù)量的急劇增加，使得大量的畜禽養(yǎng)殖廢水成為污染源，這些養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水如得不到及時(shí)處理，必將對(duì)環(huán)境造成極大危害，造成生態(tài)環(huán)境惡化、畜禽產(chǎn)品品質(zhì)下降并危及人體健康，養(yǎng)殖廢水治理技術(shù)的滯后將嚴(yán)重制約養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。隨著畜禽業(yè)的發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水越來(lái)越多，也制定了對(duì)養(yǎng)殖業(yè)廢水排放的標(biāo)準(zhǔn)，所以對(duì)于畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)廢水的處理越來(lái)越重要。
 

　　一、畜禽養(yǎng)殖廢水的來(lái)源及水質(zhì)特點(diǎn)
 

　　畜禽養(yǎng)殖廢水指由養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的尿液、全部糞便或殘余糞便及飼料殘?jiān)_洗水及工人生活生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢水的總稱，其中沖洗水占大部分。畜禽廢水處理難度大，并呈現(xiàn)出以下特點(diǎn)：
 

　　(1)COD、SS、NH3-N含量高；
 

　　(2)可生化性好，沉淀性能好；
 

　　(3)水質(zhì)水量變化大；
 

　　(4)含有致病菌并有惡臭。
 

　　二、畜禽養(yǎng)殖廢水處理技術(shù)
 

　　1、工業(yè)化處理模式包括：物化處理技術(shù)與生物處理技術(shù)兩大類。
 

　　1.1物化處理技術(shù)
 

　　常用的物化處理技術(shù)有吸附法、磁絮凝沉淀、電化學(xué)氧化、Fenton氧化等。
 

　　(1) 吸附法
 

　　梁文婷等采用氧化鎂改性沸石，在zuida作用時(shí)間4h下，得到豬場(chǎng)廢水中NH3-N、總磷的去除率分別為88.6 %和76.2 %，該法的改性沸石使用微波制成，能耗和技術(shù)要求較高，且吸附劑達(dá)到飽和時(shí)必須脫附，故只能間歇處理廢水。
 

　　(2) 磁絮凝沉淀
 

　　崔麗娜等通過(guò)投加磁種和絮凝劑進(jìn)行磁絮凝分離反應(yīng)，處理豬場(chǎng)廢水，實(shí)驗(yàn)條件下，COD為32323 mg/L的豬場(chǎng)廢水樣，去除率高可達(dá)61.02 %。該技術(shù)工藝流程簡(jiǎn)單、沉降性好、處理周期短，但會(huì)產(chǎn)生大量的化學(xué)污泥。
 

　　(3)電化學(xué)氧化
 

　　電化學(xué)氧化對(duì)氨氮的去除率較高。歐陽(yáng)超等對(duì)實(shí)際養(yǎng)豬廢水進(jìn)行電化學(xué)氧化處理，在180min內(nèi)，NH3-N的去除率可達(dá)98.22 % ，但COD的去除率僅14.04 %。
 

　　(4)Fenton氧化
 

　　Hyunhee Lee等采用Fenton氧化法處理COD為5000~5700mg/L的畜禽廢水，當(dāng)H2O2投入加濃度為廢水初始COD濃度的1.05倍，F(xiàn)e2+投加濃度4700mg/L，H2O2與Fe2+摩爾比為2，pH值控制為3.5~4，反應(yīng)30min后，COD和色度的去除率分別高于80%和95%。Fenton氧化技術(shù)對(duì)于COD和色度的去除率較高，可作為畜禽廢水深度處理技術(shù)，但該技術(shù)Fe2+用量大、H2O2的利用率不高。物化技術(shù)對(duì)于畜禽養(yǎng)殖廢水中的COD、NH3-N、色度具有一定去除率，可作為其預(yù)處理或深度處理工藝。
 

　　1.2生物處理技術(shù)
 

　　畜禽養(yǎng)殖廢水的可生化性較好，因此工業(yè)上多選用生物處理技術(shù)對(duì)其進(jìn)行處理。工業(yè)化生物處理技術(shù)有：厭氧處理技術(shù)、好氧處理技術(shù)以及厭氧—好養(yǎng)組合技術(shù)。
 

　　(1)厭氧生物處理技術(shù)
 

　　目前，常用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水的處理方法主要有以下幾種：厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(USAB)、厭氧折流板(ABR)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)等。鄧良偉等采用了IC工藝對(duì)畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明，COD的去除率為80.3%，BOD5的去除率為95.8%，SS的去除率為78.5%，沼氣產(chǎn)率達(dá)1.5~3kgCOD/(m3•d)。出水氨氮濃度比進(jìn)水高2.82%，TN的去除率為21.7%，TP的去除率為53.8%。宋煒等用厭氧折流板(ABR)處理畜禽養(yǎng)殖廢水，實(shí)驗(yàn)COD為8000~10000mg/L，出水COD去除率可達(dá)65%。趙青玲等用EGSB(膨脹顆粒污泥床)處理養(yǎng)殖廢水，進(jìn)水COD濃度為6000mg/L左右，出水COD去除率可達(dá)80%。以往大多數(shù)對(duì)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)直接進(jìn)行厭氧處理的工程其主要目的是以回收利用沼氣能源居多，厭氧處理工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水不能算是對(duì)污水的*處理，厭氧工藝只是去處了部分有機(jī)物和懸浮物，處理后的出水溶解氧含量低，氮磷等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)基本沒(méi)有得到有效去除，同時(shí)在厭氧消化過(guò)程中，有機(jī)氮被轉(zhuǎn)化成氨氮，污水中的氨氮濃度非常高，出水水質(zhì)尚未達(dá)標(biāo)，如果排放對(duì)環(huán)境的壓力仍然很大，隨著國(guó)家對(duì)環(huán)保問(wèn)題的重視，要想要想出水水質(zhì)達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)還需要作進(jìn)一步處理。
 

　　(2)好氧生物處理技術(shù)
 

　　好氧生物處理技術(shù)：主要有活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、序批式活性污泥法及 A/O 等工藝。這些工藝處理畜禽養(yǎng)殖廢水脫氮效果均差，其中 A/O 工藝雖能取得較好的脫氮效果，但需要污泥回流和高比例混合液回流，一般的還需要加堿。鄧良偉以水解—續(xù)批式活性污泥(SBR) 處理畜禽養(yǎng)殖廢水，水解過(guò)程中 COD 有較好的去除率，當(dāng) SBR 水力停留時(shí)間為 2.0~6.0h 時(shí)，各項(xiàng)指標(biāo)的去除率不是很高，氨氮幾乎沒(méi)去除，而當(dāng)SBR 水力停留時(shí)間為 1.0~1.4d 時(shí)，COD 的去除率為 52.1%~82.1%，BOD 的去除率為89.0%~95.7%，SS 的去除率為 93.9%~97.3%，TN 的去除率為 74.1%，特別是對(duì)高濃度 NH3-N 的去除率達(dá)到 97%以上。由于畜禽養(yǎng)殖廢水屬于高有機(jī)物濃度、高氮磷含量和高有害微生物的三高廢水，采用單一好氧處理工藝直接進(jìn)行處理則需對(duì)廢水進(jìn)行稀釋或加大水力停留時(shí)間，進(jìn)而得建造大型的處理設(shè)備，大大增加了投資、管理、運(yùn)行費(fèi)用。
 

　　(3)厭氧(缺氧)—好氧聯(lián)合處理工藝
 

　　單獨(dú)的厭氧或好氧處理無(wú)法實(shí)現(xiàn)養(yǎng)殖廢水的達(dá)標(biāo)外排，結(jié)合它們各自的優(yōu)勢(shì)，大多數(shù)畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)采用厭氧(缺氧)—好養(yǎng)聯(lián)合處理工藝。杭州西子養(yǎng)殖場(chǎng)采用了厭氧—好氧組合工藝處理高濃度養(yǎng)殖廢水出水COD約為400mg/L，BOD為140mg/L，出水COD、氨氮均能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。張欣等采用上流式厭氧污泥床——續(xù)批式活性污泥(ASBR-SBR)組合工藝處理養(yǎng)殖廢水，COD去除率達(dá)96%，氨氮去除率達(dá)87%，出水水質(zhì)達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖廢水排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求。P.Y.Yang等人開(kāi)發(fā)的一個(gè)包括固液分離、厭氧單元(HRT=3d)、好氧單元(HRT=4d)、過(guò)濾出水修飾單元的組合工藝。當(dāng)好氧單元以曝氣20h，沉淀4h工況操作時(shí)，出水COD的去除率為95.4%，TP去除率為81.2%，出水符合排放標(biāo)準(zhǔn)。厭氧—好氧聯(lián)合處理法既克服了厭氧處理達(dá)不到要求的缺陷，具有投資少，運(yùn)行費(fèi)用低、凈化效果好、能源環(huán)境綜合效益高等有點(diǎn)，特別適合于規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場(chǎng)污水的處理。但該法仍然存在技術(shù)方法上的難點(diǎn)：厭氧或缺氧出水COD低，無(wú)法滿足后續(xù)好氧處理系統(tǒng)中微生物脫氮的需求，外加碳源量不容易控制。這也將是未來(lái)研究的終點(diǎn)。
 

　　2、水解酸化-A2/O組合工藝
 

　　水解酸化-A2/O工藝即將水解酸化工藝與A2/O工藝聯(lián)合使用的工藝技術(shù)。通過(guò)水解微生物和產(chǎn)酸微生物的共同作用從而提高污水的可生化性，然后將污水通入A2/O反應(yīng)器中，依次進(jìn)入?yún)捬醭?mdash;缺氧池—好氧池，出水。

　　首先，污水進(jìn)入水解酸化池，水解微生物將大分子有機(jī)物轉(zhuǎn)化成小分子有機(jī)物，產(chǎn)酸微生物將水解產(chǎn)物轉(zhuǎn)化成短鏈中性有機(jī)物，如有機(jī)酸、醇等，并有CO2、H2等氣體產(chǎn)生。隨后經(jīng)過(guò)酸化的污水與二沉池的含磷污泥回流液同步進(jìn)入A2/O工藝中的厭氧池，在厭氧環(huán)境條件下，部分易溶解性有機(jī)物被兼性厭氧菌轉(zhuǎn)化為小分子揮發(fā)性脂肪酸，使得污水中的BOD氨氮濃度有所下降，同時(shí)聚磷菌將這些小分子有機(jī)物合成PHB并儲(chǔ)存在細(xì)胞內(nèi)，同時(shí)將P釋放出細(xì)胞，使得污水中P的含量增高。經(jīng)過(guò)厭氧池出來(lái)的污水和內(nèi)回流混合液一同進(jìn)入缺氧池，在次反應(yīng)器中，反硝化菌所需的碳源來(lái)自于污水中的有機(jī)物，BOD濃度繼續(xù)下降，同時(shí)反硝化菌通過(guò)反硝化反應(yīng)進(jìn)行脫氮，將內(nèi)馴化混合液中的NO3-N和NO2-N還原為N2釋放到空氣中。隨后污水進(jìn)入好氧池，有機(jī)物繼續(xù)被降解使得濃度下降，在氨化菌和硝化菌的作用下有機(jī)氮被氨化繼而被消化，使得NH3-N下降顯著，NO3-N和NO2-N含量增多；同時(shí)，聚磷菌在好氧環(huán)境下大量生長(zhǎng)繁殖，過(guò)量吸收水中的溶解性磷與其體內(nèi)，經(jīng)過(guò)沉淀處泥達(dá)到除磷效果。
 

　　水解酸化—A2/O組合工藝的運(yùn)行條件為：水解酸化池的水力停留時(shí)間為8h，A2/O反應(yīng)器中回流污泥比控制在70%，混合液回流比控制在300%，好氧池溶解氧濃度控制在3ml/L，A2/O反應(yīng)器總水力停留時(shí)間為15h。在該實(shí)驗(yàn)中，廢水中 COD 的總?cè)コ势骄蛇_(dá) 88.6%，其出水 COD 平均濃度可達(dá) 290mg/L，廢水中 TP 的總?cè)コ势骄蛇_(dá) 85.4%，其出水TP 平均濃度為 5.6mg/L，廢水中氨氮的總?cè)コ势骄蛇_(dá) 75.8%，其出水氨氮平均濃度為 57.6mg/L，SS 總體去除率平均值可達(dá)到 95.23%，出水 SS 的均值62.5mg/L 左右，出水各項(xiàng)指標(biāo)均滿足《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB18596-2001)。
 

　　3、畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術(shù)規(guī)范建議工藝模式
 

　　選用糞污處理工藝時(shí)，應(yīng)根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖規(guī)模、糞污收集方式、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境條件以及處理目標(biāo)，并應(yīng)充分考慮畜禽養(yǎng)殖廢水的特殊性，在實(shí)現(xiàn)綜合利用或達(dá)標(biāo)排放的情況下，優(yōu)先選擇低運(yùn)行成本的處理工藝，并慎重選用物化處理工藝。對(duì)于畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理技術(shù)規(guī)范中糞污處理基本工藝模式Ⅱ適合處理養(yǎng)殖規(guī)模在存欄(以豬計(jì))2000頭及以下，養(yǎng)殖場(chǎng)位于非環(huán)境敏感區(qū)，周圍的環(huán)境容量大，遠(yuǎn)離城市，有能源需求，周邊有足夠的土地能夠消納全部的沼液、沼渣的情況。
 

　　由畜舍流出的廢水通過(guò)格柵，截留廢水中粗大的污物，當(dāng)污水量較大時(shí)，宜采用機(jī)械格柵，柵渣則運(yùn)至糞便堆肥場(chǎng)或其他無(wú)害化場(chǎng)所進(jìn)行處理。隨后污水進(jìn)入沉砂池，對(duì)于處理養(yǎng)雞場(chǎng)或散放式奶牛場(chǎng)廢水時(shí)應(yīng)強(qiáng)化沉砂池設(shè)置，其他養(yǎng)殖廢水處理可使設(shè)置的集水池具有一定的沉砂功能，而不單獨(dú)設(shè)置沉砂池。集水池其容量不宜小于日排放量的50%，且易于除浮渣和沉渣。處理食草類動(dòng)物糞污時(shí)，應(yīng)增加集水池容積，使其具有化糞的功能。污水進(jìn)入固液分離設(shè)備，將糞渣與污水分離，糞渣運(yùn)送至糞便堆肥場(chǎng)，污水則進(jìn)入水解酸化池。固液分離設(shè)備可選用水力篩網(wǎng)、螺旋擠壓分離機(jī)等，同時(shí)也應(yīng)根據(jù)處理水量、水質(zhì)、場(chǎng)地、經(jīng)濟(jì)情況等條件考慮選用，并考慮廢渣的貯存和運(yùn)輸?shù)惹闆r。進(jìn)入水解酸化池的廢水在微生物的作用下將大分子物質(zhì)降解為小分子有機(jī)物，從而提高廢水的可生化性，其水力停留時(shí)間宜為12~24h。隨后污水進(jìn)入?yún)捬跎锾幚韱卧?，其通常由厭氧反?yīng)器、沼氣收集與處理系統(tǒng)(凈化系統(tǒng)、貯氣罐、輸配氣管和使用系統(tǒng)等)、沼液和沼渣處置系統(tǒng)構(gòu)成。對(duì)于模式Ⅱ中進(jìn)水經(jīng)固液分離的系統(tǒng)而言，厭氧反應(yīng)器宜采用升流式厭氧污泥床(USAB)，也可采用復(fù)合厭氧反應(yīng)器(UBF)，厭氧過(guò)濾器(AF)、折流式厭氧反應(yīng)器(ABR)等，宜采用常溫發(fā)酵，但溫度不宜低于20℃，水力停留時(shí)間不宜小于5d。厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣進(jìn)入沼氣凈化系統(tǒng)，處理后的氣體通過(guò)輸配氣系統(tǒng)可進(jìn)入儲(chǔ)氣罐并進(jìn)一步用于居民生活用氣、鍋爐燃燒、沼氣發(fā)電等。厭氧反應(yīng)產(chǎn)生的沼渣應(yīng)及時(shí)運(yùn)至糞便堆肥場(chǎng)或其他無(wú)害化場(chǎng)所，進(jìn)行妥善處理。反應(yīng)產(chǎn)生的沼液進(jìn)入沼液貯存池，并經(jīng)過(guò)沼液利用系統(tǒng)，作為農(nóng)田、大棚蔬菜田、苗木基地、茶園等的有機(jī)肥。