畜禽也是我國(guó)農(nóng)業(yè)和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的重要組成部分，畜禽養(yǎng)殖業(yè)大力發(fā)展所帶來(lái)的環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重，不僅影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且還危及生態(tài)安全，已成為人們普遍關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的糞便和污水造成地表水、地下水、土壤和環(huán)境空氣的嚴(yán)重污染, 直接影響了人們的身體健康和正常生產(chǎn)生活。畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)未經(jīng)處理的污水中含有大量污染物質(zhì), 其污染負(fù)荷很高。這種高濃度有機(jī)廢水直接排入或隨雨水沖刷進(jìn)入江河湖庫(kù) , 大量消耗水體中的溶解氧 , 使水體變黑發(fā)臭。水中含有大量的 N 、P 等營(yíng)養(yǎng)物是造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的重要原因之一, 排入魚(yú)塘及河流使對(duì)有機(jī)物污染敏感的水生生物逐漸死亡, 嚴(yán)重者導(dǎo)致魚(yú)塘及河流喪失使用功能。養(yǎng)殖污水長(zhǎng)時(shí)間滲入地下, 使地下水中的硝態(tài)氮或亞硝態(tài)氮濃度增高, 地下水溶解氧含量減少, 有毒成分增多, 導(dǎo)致水質(zhì)惡化, 甚至喪失其使用功能, 同時(shí)危及周邊生活用水水質(zhì)。高濃度污水還可導(dǎo)致土壤孔隙堵塞, 造成土壤透氣、 透水性下降及板結(jié)、鹽化, 嚴(yán)重降低土壤質(zhì)量, 甚至傷害農(nóng)作物 , 造成減產(chǎn)和死亡。
1、畜禽養(yǎng)殖廢水的預(yù)處理
畜禽養(yǎng)殖廢水無(wú)論以何種工藝或綜合措施進(jìn)行處理，都要采取一定的預(yù)處理措施。通過(guò)預(yù)處理可使廢水污染物負(fù)荷降低, 同時(shí)防止大的固體或雜物進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié), 造成設(shè)備的堵塞或破壞等。針對(duì)廢水中的大顆粒物質(zhì)或易沉降的物質(zhì), 畜禽養(yǎng)殖業(yè)采用過(guò)濾、離心、沉淀等固液分離技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理, 常用的設(shè)備有格柵、 沉淀池、篩網(wǎng)等。格柵是污水處理的工藝流程中*的部分, 其作用是阻攔污水中粗大的漂浮和懸浮固體, 以免阻塞孔洞、閘門(mén)和管道, 并保護(hù)水泵等機(jī)械設(shè)備。沉淀法是在重力作用下將重于水的懸浮物從水中分離出來(lái)的處理工藝, 是廢水處理中應(yīng)用zui廣的方法之一。目前, 凡是有廢水處理設(shè)施的養(yǎng)殖場(chǎng)基本上都是在舍外串聯(lián) 2至3個(gè)沉淀池, 通過(guò)過(guò)濾、沉淀和氧化分解將糞水進(jìn)行處理。篩網(wǎng)是篩濾所用的設(shè)施, 廢水從篩網(wǎng)中的縫隙流過(guò), 而固體部分則憑機(jī)械或其本身的重量, 截流下來(lái), 或推移到篩網(wǎng)的邊緣排出。常用的畜禽糞便固液分離篩網(wǎng)有固定篩、振動(dòng)篩和轉(zhuǎn)動(dòng)篩。此外, 還有常用的機(jī)械過(guò)濾設(shè)備如自動(dòng)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)、轉(zhuǎn)輥壓濾機(jī)、 離心盤(pán)式分離機(jī)等。
2、畜禽養(yǎng)殖廢水的主要處理技術(shù)
（1）自然處理法
自然處理法是利用天然水體、土壤和生物的物理、化學(xué)與生物的綜合作用來(lái)凈化污水。其凈化機(jī)理主要包括過(guò)濾、截留、沉淀、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解、生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則, 分層多級(jí)截留、儲(chǔ)藏、利用和轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)機(jī)制等。這類(lèi)方法投資省、工藝簡(jiǎn)單、動(dòng)力消耗少 , 但凈化功能受自然條件的制約。自然處理的主要模式有氧化塘、土壤處理法、人工濕地處理法等。氧化塘又稱(chēng)為生物穩(wěn)定塘 , 是一種利用天然或人工整修的池塘進(jìn)行污水生物處理的構(gòu)筑物。 其對(duì)污水的凈化過(guò)程和天然水體的自?xún)暨^(guò)程很相似 , 污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng) , 有機(jī)污染物通過(guò)水中微生物的代謝活動(dòng)而被降解 , 溶解氧則由藻類(lèi)通過(guò)光合作用和塘面的復(fù)氧作用提供 , 亦可通過(guò)人工曝氣法提供。作為環(huán)境工程構(gòu)筑物 , 氧化塘主要用來(lái)降低水體的有機(jī)污染物 ,提高溶解氧的含量 , 并適當(dāng)去除水中的氮和磷 , 減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度。土壤處理法不同于季節(jié)性的污水灌溉, 是常年性的污水處理方法。 將污水施于土地上, 利用土壤 - 微生物 - 植物組成的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行一系列物理的、化學(xué)的和生物凈化過(guò)程, 使廢水的水質(zhì)得到凈化, 并通過(guò)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用,使綠色植物生長(zhǎng)繁殖, 從而實(shí)現(xiàn)廢水的資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化。人工濕地可通過(guò)沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷和重金屬等。近年來(lái), 人工濕地的研究越來(lái)越受到重視, 葉勇等利用紅樹(shù)植物木欖和秋茄處理牲畜廢水營(yíng)養(yǎng)鹽 N 、P , 結(jié)果表明兩種植物對(duì)N 、P 的去除效果較好。廖新俤 , 駱世明分別以香根草和風(fēng)車(chē)草為植被 , 建立人工濕地 , 隨季節(jié)不同 , 對(duì)污染物的去除率不同 , COD Cr 去除率可達(dá) 90% 以上 , BOD 5可達(dá) 80% 以上。由于自然處理法投資少, 運(yùn)行費(fèi)用低, 在有足夠土地可利用的條件下, 它是一種較為經(jīng)濟(jì)的處理方法 , 特別適宜于小型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水處理。
（2）厭氧處理技術(shù)
20 世紀(jì) 50 年代出現(xiàn)了厭氧接觸法 工 藝 , 此 后 隨 著 厭 氧 濾 器 和上流式厭氧污泥床 UASB 的發(fā)明, 推動(dòng)了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的發(fā)展 , 并逐步應(yīng)用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點(diǎn)是造價(jià)低, 占地少, 能量需求低, 還可以產(chǎn)生沼氣 ; 而且處理過(guò)程不需要氧 , 不受傳氧能力的限制 , 因而具有較高的有機(jī)物負(fù)荷潛力 , 能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行有機(jī)物降解。常用的方法有 : *混合式厭氧消化器、 厭氧接觸反應(yīng)器、 厭氧濾池、 上流式厭氧污泥床、 厭氧流化床、 升流式固體反應(yīng)器等。 鄧良偉、 陳鉻銘用內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器( IC ) 工藝處理豬場(chǎng)廢水 , 其 TP 去除率達(dá)53.8%，COD 去除率達(dá) 80.3% ,BOD 5 去除率達(dá) 95.8% ,SS 去除率達(dá) 78% , 沼氣產(chǎn)氣率達(dá) 1.5～ 3 m 3 · d -1 。 張國(guó)治等選用小球藻、 顫藻等藻類(lèi) , 采用懸浮藻類(lèi)法和固定藻類(lèi)法兩種工藝 , 對(duì)豬糞厭氧廢液進(jìn)行凈化處理, 也取得了較好的效果。目前國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應(yīng)器工藝。 近年來(lái) , 學(xué)者對(duì)各種厭氧反應(yīng)器研究較多 , 認(rèn)為新型超厭氧反應(yīng)器處理豬場(chǎng)污水有機(jī)污染物有廣闊的前景。
（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(jī)物 , 同時(shí)合成自身細(xì)胞 ( 活性污泥 ) 。在好氧處理中 , 可生物降解的有機(jī)物zui終可被*氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。該方法主要有活性污泥法和生物濾池、 生物轉(zhuǎn)盤(pán)、 生物接觸氧化、 序批式活性污泥、 A/O及氧化溝等。采用好氧技術(shù)對(duì)畜禽廢水進(jìn)行生物處理 , 這方面研究的較多的是水解與 SBR 結(jié)合的工藝。SBR ( sequencing batch reactor) 工藝 , 即序批式活性污泥法, 是基于傳統(tǒng)的 Fill- Draw 系統(tǒng)改進(jìn)并發(fā)展起來(lái)的一種間歇式活性污泥工藝, 它把污水處理構(gòu)筑物從空間系列轉(zhuǎn)化為時(shí)間系列 , 在同一構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行進(jìn)水、 反應(yīng)、 沉淀、 排水、 閑置等周期循環(huán)。 SBR 與水解方式結(jié)合處理畜禽廢水時(shí), 水解過(guò)程對(duì) COD Cr 有較高的去除率 , SBR 對(duì)總磷去除率為 74.1% , 高濃度氨氮去除率達(dá) 97% 以上。此外, 其他好氧處理技術(shù)也逐漸應(yīng)用于畜禽廢水處理中, 如間歇式排水延時(shí)曝氣( IDEA )、 循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)( CASS )、 間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法( ICEAS )。
（4）混合處理法
上述的自然處理法、 厭氧法、 好氧法用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍, 為了取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得良好穩(wěn)定的出水水質(zhì), 實(shí)際應(yīng)用中加入其他處理單元?；旌咸幚砭褪歉鶕?jù)畜禽廢水的多少和具體情況 , 設(shè)計(jì)出由以上 3 種、 或以它們?yōu)橹黧w并結(jié)合其他處理方法進(jìn)行優(yōu)化的組合共同處理畜禽廢水。 這種方式能以較低的處理成本 , 取得較好的效果。
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