近年來(lái),我國畜禽養殖業(yè)迅速發(fā)展,養殖污水的排放量逐年增加,污染防治壓力持續加大。根據《全國畜牧業(yè)發(fā)展第十二個(gè)五年規劃》,到2015年底,全國畜禽養殖總量將達到14億頭;其中,規?;B殖總量將達到7億頭。相關(guān)研究表明,在我國很多流域,如太湖、滇池、杭州灣等,包含畜禽養殖污水在內的農業(yè)污染成為水污染的主要污染源。在國務(wù)院最新發(fā)布的《水十條》中,把防治畜禽養殖污染放在了重要位置。
養殖污水中含有大量污染物,如有機物、氨氮、重金屬和大量的病原體等。如不經(jīng)過(guò)處理直接排放,不僅會(huì )嚴重污染地表水體,引起受納水體富營(yíng)養化,還會(huì )對土壤、地下水和農田生態(tài)系統造成破壞。畜禽養殖污水在厭氧情況下,還會(huì )產(chǎn)生大量惡臭氣體,危害周?chē)用竦纳眢w健康。
畜禽養殖污水特點(diǎn):
養殖污水主要由畜禽尿液、 部分糞便和養殖舍沖洗水構成,廢水處理難度大。其特點(diǎn)主要如下:
1、以有機污染為主,其生化需氧量,氨氮,固體懸浮物均大大超出國家規定的排放標準。
2、含大量病原微生物、寄生蟲(chóng)卵等,可生化性較好,但高濃度有機質(zhì)不易降解。
3、水質(zhì)水量變化大,具有季節性和腥臭味。
畜禽養殖污水處理技術(shù)
為控制畜禽養殖污水直接外排對環(huán)境的破壞,目前畜禽養殖污水的處理技術(shù)可分為物化處理技術(shù)和生物處理技術(shù)兩大類(lèi)。
1、物化處理技術(shù)
處理方法 | 常用技術(shù) | 優(yōu)點(diǎn) | 缺點(diǎn) |
吸附法 | 固相吸附劑(活性炭、沸石等) | 具有專(zhuān)一性,對氨氮和總磷的去除效率好 | 吸附飽和的介質(zhì)易產(chǎn)生二次污染。脫附造成只能間歇處理廢水 |
固液分離 | 格柵、篩網(wǎng)、濾網(wǎng)、離心、沉淀等 | 反應工藝流程簡(jiǎn)單、沉降性好、處理周期短 | 產(chǎn)生大量污泥 |
氧化法 | 電化學(xué)氧化、Fenton 氧化 | 對氨氮、COD和色度去除率高,可做深度處理 | 成本高、Fe2+用量大、H2O2的利用率不高等 |
物化處理技術(shù)對畜禽養殖污水的COD、NH3-N、色度等有一定的去除率,可作為畜禽養殖污水的預處理或深度處理工藝,但工程經(jīng)驗不足,目前大多還停留在實(shí)驗階段,需要進(jìn)一步的研究和實(shí)踐。
2、生物處理技術(shù)
生物處理技術(shù)是目前處理畜禽養殖污水的常用技術(shù),包括厭氧處理法、好氧處理法和厭氧-好氧聯(lián)合處理法等。
1) 厭氧處理法
厭氧處理法適用于處理含高濃度有機物的畜禽養殖污水。常見(jiàn)的有厭氧折流板反應器(ABR) 、上流式厭氧污泥床(UASB) 、微生物燃料電池(MFC) 等。
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物負荷潛力,能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行有機物降解。厭氧處理技術(shù)在處理含高濃度有機物廢水的領(lǐng)域應用廣泛,如制藥、化工、養殖污水的處理,COD去除率高且占地少。但厭氧處理出水不能達標,若反應器不密閉常有臭味產(chǎn)生,因此厭氧出水需進(jìn)一步處理,常采用好氧處理技術(shù)。
2) 好氧處理法
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,同時(shí)合成自身細胞。在好氧處理中,可生物降解的有機物最終可被完全氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機物。常見(jiàn)的畜禽養殖污水好氧處理技術(shù)包括SBR、SBBR、生物膜法、生物濾池、MBBR、MBR 及A/O法等。
以上各種好氧工藝對COD、NH3-N 等均有較高的去除率,在實(shí)踐中要充分考慮各自的適用條件,如SBR、SBBR 具有占地小的特點(diǎn),適合用地緊張情況下高濃度有機廢水的處理;膜法技術(shù)因其高效截留作用、膜生物反應器內污泥濃度高等特點(diǎn),具有耐沖擊負荷能力強、高效進(jìn)行固液分離的優(yōu)勢,近來(lái)被廣泛應用于對養殖污水的處理上。
3) 厭氧( 缺氧) - 好氧聯(lián)合處理技術(shù)
單獨的厭氧或好氧處理無(wú)法實(shí)現畜禽養殖污水的達標外排,結合它們各自的優(yōu)勢,大多數畜禽養殖場(chǎng)采用厭氧(缺氧) - 好氧聯(lián)合處理工藝。厭氧-好氧聯(lián)合處理法既克服了好氧處理能耗大和占地面積大的不足,又克服了厭氧處理達不到要求的缺陷,具有投資少、運行費用低、凈化效果好、能源環(huán)境綜合效益高等優(yōu)點(diǎn),特別適合于規?;笄蒺B殖場(chǎng)污水的處理。
養殖污水處理實(shí)例
某公司采用MBR工藝對湯泉奶牛養殖場(chǎng)日產(chǎn)水量約100噸的養殖污水進(jìn)行處理,不僅可以使NH3-N、COD、TN、SS、TP等污染物得到有效去除,同時(shí)高效實(shí)現養殖污水的達標排放。
處理工藝:
出水水質(zhì):
原水經(jīng)過(guò)各級處理,尤其是MBR膜生物反應器的微濾作用,對SS、病原微生物、寄生蟲(chóng)卵的去除效果顯著(zhù)。COD、氨氮濃度更是遠低于養殖業(yè)污染物排放標準400mg/L、80mg/L的限制值。
現場(chǎng)照片:
膜生物反應器是由膜分離技術(shù)與生物反應器相結合的新型生物化學(xué)反應系統。它用膜取代了傳統的二沉池, 具有出水穩定、活性污泥濃度高、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥少、裝置結構緊湊、占地少等特點(diǎn)。近年來(lái), 已經(jīng)逐漸應用于各種污水的處理。