规模化养殖废水处理工艺对污染物削减研究 3页

'第41卷第23期广州化工Vo1．41No．232013年12月GuangzhouChemicalIndustryDecember．2013规模化养殖废水处理工艺对污染物削减研究冰易灵，易丹，杨媛媛(四川省环境监测总站，四川成都610091)摘要：随着农村养殖业的集约化、规模化发展，养殖业污染已成为我国超过工业污染和生活污染的首要污染源。本文分析了几种常见的畜禽业废水治理方式，并在四川内江市的典型养猪场建立实例验证，通过问卷调查和实地监测相结合的方法对规模化养猪场不同处理工艺废水污染物削减效率进行了对比研究，通过调查发现沼气池+生化处理+人工湿地这一模式能够最大程度的减少规模化养殖场所产生的面源污染。关键词：规模化养殖；废水污染物削减；对比研究中图分类号：X5文献标识码：B文章编号：1001—9677(2013)23—0107—03TheResearchofPollutantReductiononLarge——scaleAquacultureWastewaterTreatmentI1／Ling，YIDan，YANG，YANGYuan—yuan(SichuanEnvironmentalMonitoringStation，SichuanChengdu610000，China)Abstract：Withthelarge—scaledevelopmentoftheruralfarming，thepollutionofaquaculturebecametheprimarysourcewhichwasmoreseriousthanbothindustrialpollutionandnormalpollution．Severalcommonwaysofwastewatertreatmentwereanalyzed，andtypicalfarmswerebuiltinNeijiangofSichuan，andthedifferentreductioneficiencyofwastewaterpollutantstreatmentwascomparedbyquestionnairesurveyandmonitoring．Non—pointsourcepollutioncanbereducedbyusingthemodelof“biogas+biochemicaltreatment+artificialwetland”．Keywords：large—scalefarming；reductionofpollutants；comparativestudy2010年2月公布的第一次中国污染普查公报显示，农业面N、P含量和高有害微生物数量的“三高”废水。因此厌氧技源污染已成为地表水污染的主要来源；而在农业面源污染中比术成为畜禽养殖场粪污处理中不可缺少的关键技术。对于养殖较突出的是养殖污染，其化学需氧量、总氮和总磷分别占农业场这种高浓度的有机废水，采用厌氧消化工艺可在较低的运行污染源的96％、38％和56％。养殖业化学需氧量排放量更分别成本下有效地去除大量的可溶性有机物，COD去除率达75％～为当年工业源排放量的3．23倍、生活污染源的1．18倍。养殖80％，而且能杀死传染病菌，有利于养殖场的防疫。国内外较业污染已成为超过工业污染和生活污染的最大污染源。为常用的有：厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、污泥床滤器、两同时，养殖业的规模化、集约化加大了对地区环境的压段厌氧消化法、升流式污泥床反应器等。方圣琼⋯研究表明，力。规模化养殖业COD排放量占全国COD排放总量的45％，采用红泥塑料覆顶的厌氧挡板反应器(ABR)处理养猪废水，对占农业COD排放量的95％；氨氮排放量占全国氨氮排放总量COD去除效率可以达到75％～85％。的24％，占农业氨氮排放量的79％；总磷排放量占全国总磷排厌氧生物处理技术成熟、运行管理方便，其废水处理造价放总量的58％，占农业总磷排放量的74％。规模化养殖业已经低、占地少，能降解部分好氧生物不能降解的有机物，会产生成为我国重要的污染源。一定量的沼气，是小型养殖场废水处理的首选。(2)好氧处理：好氧生物处理的基本原理是利用微生物在1养殖业废水的污染治理好氧条件下分解有机物，同时合成自身细胞。该方法主要有活性污泥法和生物滤池、生物转盘、生物接触氧化、序批式活性养殖业废水污染治理主要方法包括工业化处理法、自然处污泥、A／O及氧化沟等，目前一些创新型好氧处理工艺对废水理法以及两者相结合的处理法。COD、NH—N的去除率更可稳定达到80％和90％以上。1．1工业处理法好氧处理投资偏大，适用于废水产生量多且有较一定经济工业化处理方式包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧一好氧能力的中型或者大型养殖场。组合处理等不同组合处理系统。(3)厌氧一好氧处理：厌氧法和好氧法用于处理畜禽养殖(1)厌氧处理：由于养殖业废水属于高有机物浓度、高废水各有优缺点和适用范围，为了取长补短，获得良好稳定的基金项目：国家水体污染控制与治理科技重大专项一流域水污染防治监控预警课题(编号：2009ZX07527—002)。作者简介：易灵(1981一)，女，2006年毕业于四川师范大学环境工程专业，硕士研究生，工程师，主要从事环境监测工作。 108广州化工2013年12月出水水质，实际应用中加入其他处理单元。混合处理就是根据2011年内江市出栏5O头以上生猪的规模户养殖量为220．25万畜禽废水的多少和具体情况，设计出由以上2种、或以它们为头，比2010年的200．46万头，增加19．79万头，增长9．9％。主体并结合其他处理方法进行优化的组合共同处理畜禽废水。2011年全市生猪出栏量为413．02万头，同比2010年，减少这种方式能以较低的处理成本，取得较好的效果。目前国内系14．46万头，下降3．4％，生猪存栏量319．67万头，比上年增统进行养殖污水控制技术采用厌氧一好氧组合工艺得到一定的长2．4％。2011年全市有3个国家级商品生猪调出大县，生猪应用，处理效果较好，对COD、NH—N的去除率均能达到标准化、规模化生产势头良好。95％以上。2．2研究区域养猪场废水处理方式调查1．2自然处理法废水处理方式调查亦采取问卷调查方式，本调查监测历时利用天然的水体和土壤中的微生物来净化废水的方法称为12个月，发放并收回了122张调查表，对116个乡镇规模化养自然生物处理法。该方法主要有水体净化法和土壤净化法两猪场基本情况进行了调查，据统计，内江市规模化养猪场的废类。水体净化的有氧化塘(厌氧塘、兼氧塘、好氧塘、曝气水处理方式主要有：沼气池、沼气池+生化处理、沼气池+生塘)，属于土壤净化法的有土地处理系统(慢速渗滤、快速渗化处理+人工湿地三种，分别属于小型、中型和大型养猪场的滤、地面漫流)、废水灌溉处理系统和人工湿地等。处理模式。其中沼气池处理占74％，沼气池+生化处理占1．3结合处理法15％，沼气池+生化处理+人工湿地占11％。大中小型养猪场废水采取的普遍处理模式见表1。若经过厌氧+好氧的生物处理后的畜禽废水仍含有较高氮和磷，未能达到相应的排放标准，可考虑将污水导人人工湿地表1养猪场废水处理模式比较或者进行二级污水灌溉农田，利用植物或作物将废水中氮、磷名称废水处理模式作为营养元素吸收的同时，对畜禽废水也起到净化作用；二级污水灌溉农田还能供给大量的肥分，能够改良土壤和提高土壤大型养猪场沼气池+生化处理+人工湿地肥力，但同时要对灌溉水量和浓度进行控制，否则污水会污染中型养猪场沼气池+生化处理土壤和地下水。小型养猪场沼气池2实例论证养猪业在养殖业中比重较大，本研究以规模化养猪场为代3养猪场废水污染物削减及结果分析表，选择四川省内江市作为典型研究区域，对采用不同处理工艺的养猪场废水污染物削减效率进行比对研究。根据前期养殖规模调查结果，在试点区域内选择了三家不2．1区域背景同规模，并采取不同污水处理设施的养猪场作为研究对象，分别为四川×源牧业有限公司、四川省××隆实业有限公司、王内江是四川省的省级现代畜牧试点市之一，生猪产业是内江农业的支柱性产业，年出栏规模化养殖商品猪约100万头。×个体养猪场，三个养猪场分别从属于大型、中型、小型养猪2005年以来，生猪生产增长速度已连续5年排位四川省前茅；规模，概况见表2。表2典型养殖场概况3．1监测调查方法表3“沼气池+生化处理+人工湿地”工艺的污染物削减率本研究分别在夏秋季和冬春季对各典型养猪场进行了废水处理设施进出口水质监测，每次连续监测3天，每天采3个混合样，废水污染物共获取了540个数据，流量获取了36个数据。3．2调查结果3．2．1不同废水处理工艺对污染物的削减(1)“沼气池+生化处理+人工湿地”工艺对各种污染物的削减量见表3。“沼气池+生化处理+人工湿地”工艺在夏秋季和冬春季对COD、总氮削减效果差异不大，而总磷、氨氮的削减效果在(2)“沼气池+生化处理”工艺对各种污染物的削减量见冬春季明显下降。表4。 第4l卷第23期易灵等：规模化养殖废水处理工艺对污染物削减研究109表4“沼气池+生化处理”工艺的污染物削减率显下降，只有15％左右；对总磷的削减，夏秋季可达到60％以上，冬春季明显下降，只有30％以上；对总氮的削减可达到60％以上。沼气池+生化处理：对COD的削减可达到60％～85％；对氨氮的削减，夏秋季可达到25％以上，冬春季可达50％左右；对总磷的削减，夏秋季可达到50％以上，冬春季明显下降，只有20％以上；对总氮的削减，夏秋季可达到40％以上，冬春季只有10％左右。沼气池：对COD的削减可达到50％以上；对其他污染物的削减基本没有贡献。“沼气池+生化处理”工艺对各种污染物都有一定的削减4结语能力：夏秋季对COD的削减效果较好，可达到80％以上，冬本次研究分别选择了养殖规模分别为大型、中型、小型，春季有所下降。且污水处理方式分别为“沼气池+生化处理+人工湿地”、“(3)“沼气池”工艺对COD的削减量见表5。沼气池+生化处理”、“沼气池”的养猪场作为监测研究对象，表5“沼气池”工艺的污染物削减率分别在夏秋季和秋冬季进行研究监测，在对数据分析处理后，计算了规模化养猪场不同废水处理工艺对COD、氨氮、总磷等污染物的削减量，三种污水处理工艺对污染物的削减率为：沼气池+生化处理+人工湿地>沼气池+生化处理>沼气池处理，沼气池的工艺削减效果较差，特别是冬春季的削减效果较“沼气池”工艺对COD的削减效果可达到50％左右，对其差，这与其自身的工艺缺陷有关：一是厌氧微生物在发酵过程他污染物的削减基本没有贡献。中，会产生一些有害微生物。有害微生物会抑止正常微生物的3．2．2各种废水处理工艺对污染物的削减分析繁殖，降低发酵效率，到一定时间要进行彻底清理，否则就不各种废水处理工艺对污染物的削减量见表6。能正常产气；二是清洗液、消毒剂会影响发酵。养猪场消毒以后，清洗液、消毒剂进入发酵池中，就会杀死微生物，抑制发表6各种工艺对污染物削减量比较酵。每次消毒以后，沼气池就会3～5天停止产气，这是许多养猪场经常发生的问题；三是季节性限制，四川省冬春季长达150天，随着温度降低，就会影响发酵效果，产沼气量会减少，污水处理效果差。沼气池+生化处理+人工湿地这一模式能够最大程度的减少规模化养殖场所产生的面源污染，在农村逐步加以推广，相信能将养殖业废水对环境造成的危害降到最低。参考文献[1]方圣琼．ABR处理高浓度畜禽养殖废水的工艺研究[J]．安徽农学通报，2011，17(15)：22—24．[2]谢磊．好氧颗粒污泥处理高氨氮养殖废水的试验研究[J]．安徽农3．3结果业科学，2010，38(16)：8634—8635．[3]李晓婷．养殖废水处理研究与应用[D]．南昌：南昌大学环境与化沼气池+生化处理+人工湿地：对COD的削减可达到学工程学院环境工程，2010．70％以上；对氨氮的削减，夏秋季可达到70％以上，冬春季明'