一、養(yǎng)殖廢水水量和水質(zhì)特點(diǎn)

隨著我國(guó)畜禽養(yǎng)殖行業(yè)集約化、規(guī)?；F(xiàn)代化的快速發(fā)展，畜禽養(yǎng)殖廢棄物所帶來的環(huán)境問題越發(fā)突出。我國(guó)畜禽養(yǎng)殖的污染防治工作嚴(yán)重滯后于產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，管理和處理應(yīng)用技術(shù)的示范推廣力度不夠，已成為農(nóng)村及城郊面源污染的主要因素和社會(huì)經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。畜禽養(yǎng)殖廢棄物主要包括畜禽糞便、養(yǎng)殖廢水、病死物尸體、醫(yī)療廢棄物等，其中廢水問題極為嚴(yán)峻，因?yàn)閺U水的“三高”特點(diǎn)導(dǎo)致廢水處理工藝相對(duì)復(fù)雜，本文就養(yǎng)殖行業(yè)（集約化豬場(chǎng)）常用的廢水處理工藝進(jìn)行闡述。

根據(jù)豬只各個(gè)階段飲水量的不同，所產(chǎn)生的廢水量如表1 所示。

養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的主要特征是：有機(jī)物濃度高、懸浮物多、色度深，并含有大量的細(xì)菌，因含有大量動(dòng)物的糞尿而使NH-N濃度很高。廢水中的污染物主要以固態(tài)、溶解態(tài)存在的碳水化合物形式存在，使廢水表現(xiàn)出很高的BOD5、CODcr 、SS和色度等，污染物可生物降解性好，此外廢水中含有大量的N、P等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。養(yǎng)殖廢水水質(zhì)見表2:

二、廢水處理方法類別

廢水處理的基本方法，就是采用各種技術(shù)手段，將污廢水中所含的污染物質(zhì)分離去除、回收利用，或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)，使水得到凈化。

處理污水的方法很多，一般可歸納為三大類，即物理處理法、化學(xué)處理法和生物處理法。

1.物理處理法

通過物理作用分離、回收廢水中不溶解的懸浮狀態(tài)污染物(包括油膜和油珠)的方法，可分為重力分離法、離心分離法和篩濾截留法等。屬于重力分離法的處理單元有沉淀、上浮(氣浮)等，相應(yīng)使用的處理設(shè)備是沉砂池、沉淀池、隔油池、氣浮池及其附屬裝置等；離心分離法本身就是一種處理單元，使用的處理裝置有離心分離機(jī)和水旋分離器等；篩濾截留法有柵篩截留和過濾兩種處理單元，前者使用的處理設(shè)備是格柵、篩網(wǎng)，而后者使用的是砂濾池和微孔濾機(jī)等。以熱交換原理為基礎(chǔ)的處理方法也屬于物理處理法，其處理單元有蒸發(fā)、結(jié)晶等。

2.化學(xué)處理法

通過化學(xué)反應(yīng)和傳質(zhì)作用來分離、去除廢水中呈溶解、膠體狀態(tài)的污染物或?qū)⑵滢D(zhuǎn)化為無害物質(zhì)的廢水處理法。在化學(xué)處理法中，以投加藥劑產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)的處理單元是：混凝、中和、氧化還原等；而以傳質(zhì)作用為基礎(chǔ)的處理單元?jiǎng)t有：萃取、汽提、吹脫、吸附、離子交換以及電滲析和反滲透等。后兩種處理單元又合稱為膜分離技術(shù)。其中運(yùn)用傳質(zhì)作用的處理單元既具有化學(xué)作用，又有與之相關(guān)的物理作用，所以也可從化學(xué)處理法中分出來，成為另一類處理方法，稱為物理化學(xué)法。

3.生物處理法

通過微生物的代謝作用，使廢水中呈溶液、膠體以及微細(xì)懸浮狀態(tài)的有機(jī)污染物，轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定、無害的物質(zhì)的廢水處理法。根據(jù)作用微生物的不同，生物處理法又可分為需氧生物處理和厭氧生物處理兩種類型。

廢水生物處理廣泛使用的是需氧生物處理法，按其工藝方式的不同，需氧生物處理法又分為活性污泥法和生物膜法兩類。活性污泥法本身就是一種處理單元，它有多種運(yùn)行方式。生物膜法的處理設(shè)備有生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化池以及生物流化床等。生物氧化塘法又稱自然生物處理法。厭氧生物處理法，又名生物還原處理法，主要用于處理高濃度有機(jī)廢水和污泥。

三、養(yǎng)殖廢水處理工藝

根據(jù)廢水的排放特點(diǎn)、水質(zhì)特點(diǎn)及場(chǎng)區(qū)出水要求，確定工藝分三個(gè)部分：一是預(yù)處理，去除水中的懸浮物和浮油，降低后續(xù)處理的負(fù)荷并防止后續(xù)處理（尤其是生化處理）單元堵塞而影響處理效果，主要采用物理處理方法和化學(xué)處理方法；二是生化處理，這是整個(gè)處理工藝的核心，通過微生物的新陳代謝作用，分解廢水中溶解性有機(jī)物；三是深度處理，采用物理處理方法和化學(xué)處理方法，進(jìn)一步去除水中的污染物，以保證出水達(dá)標(biāo)排放。

1. 預(yù)處理

畜禽養(yǎng)殖廢水無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)采用過濾、離心、沉淀等固液分離技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理，其中常用的有篩濾法和沉淀法。篩濾法常見的工藝有格柵和固液分離，格柵用于養(yǎng)殖污水場(chǎng)集污池前端，主要作用是去除廢水中的樹枝、枯草、塑料袋、輸精管、針管等大型漂浮物質(zhì)，以免影響后端的固液分離；固液分離是養(yǎng)殖廢水處理必不可少的主要工藝之一，甚至成為核心工藝之一，主要作用是去除廢水中的糞便，減小后端廢水處理難度，減小生化運(yùn)行負(fù)荷，常見的固液分離機(jī)有振動(dòng)篩固液分離機(jī)和滾筒式固液分離機(jī)兩種，根據(jù)不同的養(yǎng)殖工藝使用不同的固液分離機(jī)，達(dá)到最好的分離效果。新大牧業(yè)把固液分離步驟列入養(yǎng)殖場(chǎng)廢物處理的關(guān)鍵步驟，這樣可以減輕后續(xù)的處理難度并大幅度降低處理費(fèi)用。為此，新大牧業(yè)投入了大量人力研發(fā)出自己的專利分離機(jī)，是組合震動(dòng)分離機(jī)，能滿足不同的養(yǎng)豬工藝分離的需求。沉淀法常用的工藝有沉砂池和沉淀池兩種。

2. 生化處理（二級(jí)處理）

根據(jù)養(yǎng)殖廢水高生化性的特點(diǎn)，生化處理技術(shù)越來越多的出現(xiàn)在了養(yǎng)殖廢水處理中，生化處理根據(jù)其工作原理的不同可以分為：厭氧生化處理、好氧生化處理和自然處理法。

①厭氧生化處理

厭氧生物處理技術(shù)即為在厭氧狀態(tài)下，污水中的有機(jī)物被厭氧細(xì)菌分解、代謝、消化，使得污水中的有機(jī)物含量大幅減少，同時(shí)產(chǎn)生沼氣的一種高效的污水處理方式。在厭氧處理過程中，廢水中的有機(jī)物經(jīng)大量微生物的共同作用，被最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳、水、硫化氫和氨等。

常用的方法有：完全混合式厭氧消化器（CSTR）、厭氧接觸反應(yīng)器、厭氧濾池（AF）、上流式厭氧污泥床（UASB）、厭氧流化床（AFB）、升流式固體反應(yīng)器（USR）等。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。

②好氧生化處理

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)物最終可被完全氧化為簡(jiǎn)單的無機(jī)物。

該方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥法、A/O及氧化溝等。

③自然處理技術(shù)

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凈化污水。其凈化方式主要包括過濾、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。

3. 深度處理（三級(jí)處理）

深度處理為進(jìn)一步處理生化處理未能去除的污染物的凈化過程。深度處理通常由以下處理單元優(yōu)化組合而成：混凝沉淀、膜技術(shù)等。

①混凝沉淀法

混凝沉淀法就是向廢水中投加混凝藥劑，使其中的膠體和細(xì)微懸浮物脫穩(wěn)，并聚集為數(shù)百微米以至數(shù)毫米的礬花，進(jìn)而可以通過重力沉降或其他固液分離手段予以去除的廢水處理技術(shù)。

②膜分離技術(shù)

膜分離法是利用特殊的薄膜對(duì)液體中的成分進(jìn)行選擇性分離的技術(shù)。用于廢水處理的膜分離技術(shù)包括擴(kuò)散滲析、電滲析、反滲透、超濾、微濾等幾種。根據(jù)膜的種類及其功能和推動(dòng)力的不同，各種膜分離技術(shù)的特征和它們之間的區(qū)別如下所示。

③膜生物反應(yīng)器（MBR）

膜生物反應(yīng)器工藝（MBR工藝）是膜分離技術(shù)與生物技術(shù)有機(jī)結(jié)合的新型廢水處理技術(shù)，也稱膜分離活性污泥法。它利用膜分離設(shè)備將生化反應(yīng)池中的活性污泥和大分子有機(jī)物質(zhì)截留住，水力停留時(shí)間（HRT）和污泥停留時(shí)間（SRT）可以分別控制，而難降解的物質(zhì)在反應(yīng)器中不斷反應(yīng)、降解。一方面，膜截留了反應(yīng)池中的微生物，使反應(yīng)池中的活性污泥濃度大大增加，使降解污水的生化反應(yīng)進(jìn)行得更迅速更，另一方面，由于膜的高過濾精度，保證了出水清澈透明從而省掉二沉池。因此，膜生物反應(yīng)器工藝通過膜分離技術(shù)大大強(qiáng)化了生物反應(yīng)器的功能。與傳統(tǒng)的生物處理方法相比，具有生化效率高、抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)、出水水質(zhì)穩(wěn)定、占地面積小、排泥周期長(zhǎng)、易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，是目前最有前途的廢水處理新技術(shù)之一。

四、養(yǎng)殖廢水處理模式

國(guó)內(nèi)現(xiàn)有養(yǎng)殖廢水處理工藝模式主要可分為：種養(yǎng)結(jié)合、清潔回用、達(dá)標(biāo)排放三種模式。

1. 種養(yǎng)結(jié)合模式

種養(yǎng)結(jié)合模式是將畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的糞便、有機(jī)物作為生產(chǎn)加工有機(jī)肥的基礎(chǔ)，為種植業(yè)提供有機(jī)肥來源，同時(shí)種植業(yè)產(chǎn)生的作物又能夠給畜禽養(yǎng)殖提供食源的一種循環(huán)發(fā)展經(jīng)濟(jì)模式，是農(nóng)業(yè)部提倡的四種發(fā)展模式之一。

種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)結(jié)合是畜禽養(yǎng)殖糞污處理與綜合利用的最有效途徑，但是他也需要大量與之配套的的土地作為支撐，就目前公司狀況家庭農(nóng)場(chǎng)是最為符合種養(yǎng)結(jié)合模式的。主要工藝流程如下：

2. 清潔回用模式

清潔回用是以綜合利用和提高資源化利用率為出發(fā)點(diǎn)，通過在養(yǎng)殖場(chǎng)高度集成節(jié)水的糞便收集方式（采用機(jī)械干清糞、高壓沖洗等嚴(yán)格控制生產(chǎn)用水，減少用水量）、遮雨防滲的糞便輸送儲(chǔ)存方式（場(chǎng)內(nèi)實(shí)行雨污分流，糞水密閉防滲運(yùn)輸）、糞便固液分離、液態(tài)糞水深度處理后回用和固體干糞資源化利用（堆肥、牛床或發(fā)酵床墊料，栽培基質(zhì)、蘑菇種植、蚯蚓和蠅蛆養(yǎng)殖、碳棒燃料等）等處理利用方式，且符合資源化、減量化、無害化原則的糞便資源化利用模式。

清潔回用模式的特征就是干糞和糞水經(jīng)過處理后被回用。整個(gè)工藝流程環(huán)節(jié)多，工藝復(fù)雜，操作要求高，每個(gè)環(huán)節(jié)都要能夠穩(wěn)定運(yùn)行，才能實(shí)現(xiàn)回用目標(biāo)。在選用具體工藝時(shí)，應(yīng)該根據(jù)養(yǎng)殖場(chǎng)的養(yǎng)殖種類、養(yǎng)殖規(guī)模、糞便收集方式、當(dāng)?shù)氐淖匀坏乩憝h(huán)境條件以及排水去向等因素，確定工藝路線及處理目標(biāo)，并應(yīng)充分考慮畜禽養(yǎng)殖廢水的特殊性，在實(shí)現(xiàn)綜合利用的前提下，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。主要工藝流程如下：

3. 達(dá)標(biāo)排放模式

達(dá)標(biāo)排放模式是在耕地畜禽承載力有限的區(qū)域，大型規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)通過控制糞水產(chǎn)生量和污染物濃度；糞水通過厭氧、好氧生化處理、深度處理及氧化塘、人工濕地等自然處理，出水水質(zhì)達(dá)到國(guó)家排放標(biāo)準(zhǔn)和總量控制要求；固體糞便通過堆肥發(fā)酵等方式生產(chǎn)有機(jī)肥。

主要工藝流程如下

五、總結(jié)

我國(guó)畜禽養(yǎng)殖污染排放量大、濃度高，如果依賴于工業(yè)化達(dá)標(biāo)排放處理，既不經(jīng)濟(jì)，亦不符合目前農(nóng)村實(shí)際情況，因此首選走資源化循環(huán)利用的道路。針對(duì)養(yǎng)殖廢水處理方式和方法不是千篇一律、一成不變的，我們要根據(jù)場(chǎng)區(qū)所處地理位置和周邊環(huán)境的不同制定出水的要求，選擇符合法律法規(guī)和自身需求的處理工藝，最終實(shí)現(xiàn)無害化處理、資源化利用、生態(tài)化循環(huán)、規(guī)范化管理的目的。