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'《江西畜牧兽医杂志》2014年第6期·专论与综述·文章编号：1004-2342（2014）06-0005-03中图分类号：X713文献标识码：A农村分散式养猪废水处理技术探索123李旦，郑美贵，邱俊（1.瑞金市环境保护局，江西赣州342500；2.进贤县畜牧局；3.江西省畜牧技术推广站）我国是世界上最大的猪肉生产大国，据不完全1.1.2废水中的污染物主要以碳水化合物形式存在，统计，我国南方某省2013年生猪出栏量为3050使废水表现出很高的BOD、COD、悬浮物和色度等。万头，而其中有5%属于分散及小规模生猪养殖。据废水中污染物的BOD/COD比值较高，此外废水中调查，存栏100头猪一天产生的养猪废水约为1.2含有大量氮、磷等营养物质。（冬季）～1.5（夏季）t。而分散及小规模生猪养殖作为1.1.3废水中的污泥残渣主要为有机物质（粪、饲料农村地方经济的支柱产业，现阶段难以将其规模化残渣等），如果不进行固液分离，就会影响后续处理，和规范化。笔者认为有必要针对农村分散式养殖废增加污泥负荷，使得处理效果降低。水特点研发出适合农村经济技术水平的处理技术《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596-来解决环境污染问题。2001）标准值见表2。1农村分散式养猪废水的水质特征和处理问题表2排放标准mg/L，个/L1.1废水特征控制项目BOD5CODSS氨氮TP粪大肠菌群数蛔虫卵农村分散式养猪规模一般在50～100头，猪舍标准值150400200808.010002.0在场院中，各养殖户相隔较远。废水的数量、成分以1.2废水处理问题及污染物浓度与当地村民的养殖习惯、经济条件和高浓度养猪废水直接排入水体会造成收纳水体冲洗栏舍的方式有关。废水一般由尿、粪和饲料残的严重污染。废水中所含氮、磷等营养元素进入水渣以及冲洗水组成。体后，会使得水体里面的浮游植物等疯狂生长，即形1.1.1废水有机物浓度高、灰黑色、SS含量高、而且成富营养化，水体表面被植物覆盖，即吸收了大量氧还有大量细菌及其他微生物，氨氮浓度高。国内已气又阻止了氧气的通入，水体内的动植物大量死亡，报道的有关养猪废水的排放特征值见表1。水体生态平衡遭到破坏。而且养猪废水中的大量含表1国内已报道的有关养猪废水的特征值mg/L氮化合物在土壤微生物的作用下，在有氧条件下氨地区pHCODBOD5氨氮SS四川成都8.14923944897925820化、硝化；在厌氧条件下亚硝化等过程而形成了硝态广东广州7.0~8.02500~100001500~6000300~5001000~1500氮、亚硝态氮，如果下渗到地下水，造成水体中硝酸、四川雅安7.0~8.54500~70003000~4500300~4001500~2000亚硝酸盐（致癌）浓度含量过高，饮用后会严重影响浙江杭州--960050008006000人体健康。北京6.8~7.59870~150005000~7000127~17801000~120002分散式养猪废水常规处理方法湖南浏阳7.5~8.512000~180005000~10000700~11008000~13000目前我国对分散式养猪废水处理主要有两个方广东东莞8.4262813437398527向，即处理达标排放和综合利用。湖南湘潭--2000~3000350~800350~1100300~500广东广州7.0~8.71500001000015003000对于处理达标排放而言，对采用多级生化加物·5· 《江西畜牧兽医杂志》2014年第6期·专论与综述·化方法。如曝气塘加序批式操作反应器(SBR)工艺。为，此技术更适合应用于分散式污水系统。分散处香港理工大学利用好氧序批操作反应器(ASBR)处理的经济性很差，所以适合于建设收集系统成本过理接纳猪场废水的曝气塘出水。SBR进水中BOD高的农村地区。和SS浓度分别为2881mg/L和1418mg/L，出水平从污染物产生的源头上采取分离技术措施，可均BOD和SS浓度分别为18.7mg/L和12.3mg/L。以通过干清粪分离粪便等“干货”或者对冲洗水和优点是操作简便、去除率较高和土地占有量小。缺尿液等“湿货”的分离，实现降低后续有机物和氮、点是基建和运行费用较高。类似工艺还有多级酸化磷等营养物质的处理负荷。随尿液排出的还有药品加人工湿地处理工艺。华南农业大学汪植三等在成分和荷尔蒙代谢物等痕量难降解有机物，利用源“八·五”期间研究出“畜禽舍粪便污水多级酸化与分离可以将这些高浓度污染物和难降解物随猪粪、人工湿地串联处理工艺”。COD由15000mg/L降尿液等分离出来，集中解决。可以利用堆肥等技术至98.4mg/L，BOD5由9000mg/L降至49.4mg/L，SS或将这些污染物排至预先设置好的生物有机肥垫由186000mg/L降至51.5mg/L。该项工艺系统具有料池中。通过分离技术分离出来的少量的粪渣、尿以下特点：自流不需任何水泵等外力，节约能源，减液和冲洗水等作为待处理的养猪废水进入废水处少了60％的运转费，投资费用不高、运行管理方便。理单元。此技术大大降低了后续的废水处理工艺的还有例如ABR法、UASB法、生物接触氧化法、曝气污染物有机负荷和营养物负荷，有效的降低了养猪生物滤池法、生态塘等厌氧好氧生物法以及砂滤、废水处理成本。重要的是实现了猪粪、尿液的资源氨吹脱等物化方法。化，符合可持续发展的理念。综合利用则是进行污染物的减量化、无害化、简单来说，源分离的分离装置可采用干湿分离资源化的一种途径。例如干清粪工艺，可以大大降器，猪粪和分离出来的尿液可以制作有机肥，分发低固态粪污含量低，产生的污水量少，污染物含量或者低价出售给当地农户。冲洗水和其他分离液体低，易于净化处理。且此工艺清粪粪中营养物质损则进入下一道处理设施中。失较小，便于高温堆肥或其他方式的处理来利用其3.2SBR-SND池深度处理中的营养价值。再者可以将废水经过一级厌氧消化根据传统生物脱氮理论,脱氮途径一般包括硝后的消化液作为主要基质，制备生物絮凝剂。生物化和反硝化两个过程,硝化过程又分两步均是在好絮凝剂(MBF)是一类由微生物产生的，可使液体中氧条件下进行，第一步硝化即氨在亚硝化菌作用下不易降解的固体悬浮颗粒凝聚、沉淀的特殊高分子氧化为亚硝态氮，第二步硝化是在第一步硝化的基代谢产物。该类絮凝剂是具有高效、廉价、无毒、无础上继续在硝化细菌作用下氧化为硝态氮。反硝化二次污染的水处理剂，可广泛应用于饮用水处理、过程则是在厌氧条件下将硝态氮还原为氮气从水废水处理、食品工业和发酵工业等领域。但目前为中释放出完。硝化和反硝化两个过程理论上说是需止，因为利用传统培养基制备微生物絮凝剂的成本要在两个隔离的反应器中进行,或者在时间或空间过高，所以其还不能工业化规模生产。上形成的交替缺氧和好氧环境的同一个反应器中3农村分散式养猪废水处理技术探索进行。然而,最近几年国外有不少实验和报道证明存应用“源分离技术+SBR-SND池+两级人工湿在同步硝化反硝化(SND)。在SND工艺中，硝化反应地”组合工艺。的产物可直接成为反硝化反应的底物，因此，整个3.1源分离技术初步处理反应过程加快，大大减小了水力停留时间，反应器污染物源分离技术，简称源分离技术，概念的容积也可相应减小，具体到工程中则是基建费用和提出起初是针对生活污水中的黑水（粪便污水）和运营管理费用降低。另外在SND工艺中，反硝化反灰水（粪便污水以外的其它生活污水）进行分离的应中释放的碱度可补偿硝化反应所需，平衡pH值，一种技术。源分离技术顾名思义即从源头入手，将而硝化反应产生的碳源又能补充反硝化过程所需，粪和尿单独收集、运输和处理。这样，不仅可以减少这样就无需外加碱和碳源。其他污水的处理负荷，而且可以循环利用其含有的SND的反应机理主流上有两种解释，即微环境营养物质，形成一个良性的闭合循环系统。一般认理论和微生物学理论。微环境理论是从物理学角度·6· 《江西畜牧兽医杂志》2014年第6期·专论与综述·对该现象进行解释。简单来说就是宏观下的某种条使得出水达标排放。件里同时存在着硝化和反硝化所需的微观环境。原上述组合工艺对于分散式养猪废水的处理可因则是微生物个体形态非常微小，一般属于微米达到《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB18596-2001)级，因此生物的生存环境也是微小的，而宏观环境（见表2）要求，工艺工程基建费用不高，运行管理方的变化往往会导致微观环境的变化或不均匀分布，便，资源利用率高。从而有充分可能形成这两种微观环境。而微生物学4总结理论则认为存在着一群自氧型微生物可以进行好就现阶段经济条件而言，分散式养猪废水主体氧反硝化，但也不排除存在异氧型硝化菌的可能方法还是以生物处理为主，最经济可靠的还是厌氧性。同步硝化反硝化的影响因素主要为溶解氧、污处理法。笔者认为可以在预处理和深度处理及最终泥有机负荷、有机碳源、氧化还原电位、pH值，SRT等。处理上面提出更多经济可靠的方法，完善处理过采用SBR工艺，控制碳氮比在5∶1~10∶1，乙酸程，推广利用到实际工程中。例如在圈养栏中可以作为碳源，调节曝气时间72min、沉淀时间48min、设置缝隙度适合的水泥地板，实现固液分离，可大出水时间24min，采用逐渐增大溶解氧的方式可利大方便后续处理。用硝化菌30h的滞后期实现同步硝化反硝化。此工参考文献：艺COD的去除率为95%以上，氮的去除率大于90%。[1]MasudaS,WatanabeY,IshiguroM.Bio-filmpropertiesandsimultaneousnitrificationanddenitrificationinaerobicrotating3.3人工湿地出水前处理biologicalcontactors[J].WatSciTech,1991,23:1355~1363.人工湿地系统是通过人为地控制条件，利用湿[2]欧阳超，尚晓，王欣泽，等．电化学氧化法去除养猪废水中地复杂特殊的物理、化学和生物综合功能净化污氨氮的研究[J]．水处理技术，2010，36(6):111~115.水。人工湿地污水处理系统主要由植物、动物、微生[3]秦德韬，徐勐，潘寻，等.优化控制SBR工艺处理养猪废水物、基质及水体组成。主要的净化成分包括填料、植中试研究[J]．环境工程学报，2012，6(2):362~365.物和微生物，每种成分均发挥着各自不同的作用，[4]李远.我国规模化畜禽养殖业存在的环境问题与防治对策相互协作，去除有机物，脱氮除磷，使得湿地生态系[J].上海环境科学,2002，21(1)597~599.统平衡运转，发挥良好的净化作用。有机物通过填[5]黄进良，蔡述明.湿地分类探讨－中国湿地研究[M].长春：吉料上生物膜的吸附吸收和生物代谢去除；氨氮则在林科学技术出版社，1995.填料内微观环境下硝化反硝化最后成为氮气挥发[6]夏汉平等.人工湿地处理污水的机理与效率[J].生态学杂以及被植物根系吸收等作用去除；磷则通过植物吸志，2002，21(4)：51-59.p.42~47.收、微生物去除及物理化学作用去除。而且农村地[7]彭里,王定勇.猪场废水的生物处理技术及其效果[J].家畜生区土地资源丰富，周边环境良好，所以人工湿地是态,2003,24(2):67~69.作为最终处理的适合选择。[8]高大文，彭永臻，土淑莹.高氮豆制品废水的亚硝酸型同步人工湿地根据废水流经的方式，可以分为表面硝化反硝化生物脱氮工艺[J].化工学报.2005,56(4):699~704.流湿地、潜流湿地和垂直流湿地。表面流湿地类似（收稿日期：2014-11-27）"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!于沼泽，污水以较慢的速度从湿地表面流过，具备信息之窗投资少操作简单，运行费用低等优点，但占地大，水国家新闻出版广电总局认定力负荷率小，净化能力有限。潜流湿地则是污水从一端水平流过填料床，其由一个或多个填料床组第一批学术期刊名单成，床体填充基质，床底设防水层，水力负荷较大，根据新闻出版广电总局《关于规范学术期刊对COD、SS及重金属等处理效果好，但控制相对复出版秩序促进学术期刊健康发展的通知》《关于杂，脱氮除磷效果欠佳。垂直流湿地污水从湿地表开展学术期刊认定及清理工作的通知》，总局组面纵向流向填料床底，床体处于不饱和状态，硝化织开展了学术期刊认定工作。经过各省、区、市新能力强，但处理有机物欠佳，控制复杂。本文采用一闻出版广电局、中央期刊主管单位初审上报、有级表面流湿地接一级潜流人工湿地方式处理。可保关专家严格审定，确定了第一批认定学术期刊名单，《江西畜牧兽医杂志》名列其中。(本刊辑)证有机物、氨氮和磷以及重金属物质的处理效率，!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"·7·'