天津养猪场污水处理厌氧反应器

天津养猪场污水处理厌氧反应器

我国作为生猪养殖大国，养猪业在现代经济发展中占有举足轻重的地位，但同时也带来了颇具挑战的环境污染问题。一个万头猪场日排粪尿污水高达100-150t，要净化这些粪便和废水难度较大，而经污水处理后要长期达到国家排放标准就需要大量的投资和高额的运转费，也就增加了养猪过程中的成本。这些养猪生产中带来的粪尿污染问题不能得到及时有效的解决，将制约着猪场的发展规模与模式，在某种程度更危及着生态安全，目前这一生产焦点问题已然上升为人们普遍关注的社会问题。近几年来，我国诸多经济发展大省正大面积进行猪场环境污染整治，很多地区的猪场也因此被迫强制拆迁，很多地区更是严格划分了禁养区和限养区，在某种程度预示着猪场环境污染控制状况将是未来猪场寻求发展出路的必经途径之一。

一、猪场养殖废水的危害

养殖场产生的粪污排放造成地表水、地下水、土壤和环境空气的严重污染,直接影响了人们的身体健康，而未经处理的粪污中含有大量污染物质,若此种有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库,大量消耗水体中的溶解氧,使水体变黑发臭，造成水体污染。

粪污水中含有大量的N、P等营养物是造成水体富营养化的重要原因之一,排入鱼塘及河流使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡,严重者导致鱼塘及河流丧失使用功能。

养殖污水长时间渗入地下,使地下水中的硝态氮或亚硝态氮浓度增高,地下水溶解氧含量减少,有毒成分增多,导致水质恶化,严重危及周边生活用水的水质。高浓度污水还可导致土壤孔隙堵塞,造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化,严重降低土壤质量,甚至伤害农作物,造成农作物生长受阻或死亡。

二、猪场养殖废水的处理思路

猪场排出去的污水属有机污水,经厌氧发酵效果佳,但经处理过的污水还未达到标准,不能直接排放,适量用于农田、鱼塘的营养液。因此猪场的污水处理必须从生物学及生态学相结合来考虑,才是经济、有效的种养业相互促进发展的方式。目前国内外规模化猪场粪污的处理方法主要包括综合利用和处理达标排放两大类。综合利用是生物质能经过多层次利用、打造生态农业和保证农业与环境和谐共处的可持续发展之路，处理后达标排则是多级处理环节之后在日允许排放浓度范围内可排放至鱼塘、农田或果园等诸多能被利用的地方，以大可能减少环境污染的程度。

三、猪场养殖废水的预处理方法

猪场养殖废水无论采取何种工艺及措施来进行处理，都应该采取一定的预处理方法。采用预处理方法可使废水污染物在之后处理步骤中的负荷降低，同时防止大的固体或杂物进入后续处理环节，造成处理设备的拥堵或损害。针对粪污中的大颗粒成分，猪场可采用沉淀、过滤及离心等固液分离技术来实现预处理，常见的格栅、沉淀池及筛网都属于此范畴。沉淀是废水处理中应用广的方法之一，可在重力作用下悬浮物自然沉降并且与水分离的处理工艺。目前，在规模猪场有废水处理设施的猪场基本都将串联2-3个沉淀池，通过过滤、沉淀及氧化分解将粪污进行处理。此外，还有一些机械过滤设备包括自动转鼓过滤机、离心盘式分离机都可用于猪场粪污的预处理步骤中。

四、养殖废水的主要处理技术

4.1自然处理法

利用大自然(天然水体、土壤等)对污水进行自我净化的原理来发挥作用。包括土地处理系统和水生植物处理系统。常见的有生物塘、土壤处理法、人工湿地处理法等。氧化塘是利用天然或人工修筑的池塘来进行污水生物处理。污水在塘内停留时间长，而水中的微生物可代谢降解有机污染物，溶解氧则通过藻类的光合作用和塘面的复氧作用来实现，可大大降低水体中的有机污染物，并在一定程度上去除水中的氮和磷，减轻水体富营养化。

人工湿地是模拟自然界湿地的生物多样性对水进行自然净化的一种方法，利用水生植物、碎石煤屑床、微生物的构成与污水发生过滤、吸附、置换等物理过程及微生物的吸收与降解等生物作用，终实现净化水质的目的，它也属于好氧处理方法的一种。可以利用废弃或闲置的农田、洼地或水塘加以改造而成，但相对占地面积较大、超负荷运转易造成堵塞。

自然处理法由于投资少、运作费用低，在足够土地可供利用的条件下，颇为经济，比较适用于小型养殖场的废水处理。

4.2人工厌氧处理法

厌氧处理或称沼气工程自20世纪50年代以来已开发出多种处理技术，主要是以提高污泥浓度和改善废水与污泥混合效果为基础的一系列高负荷反应器的发展来处理废水。厌氧处理的特点是占地少、能量需求低，还可以产生沼气，处理过程并不需要氧，具有较高的有机物负荷潜力，能降解一些好氧微生物所不能降解的部分。目前国内猪场废水处理主要采用的是上流式厌氧污泥床及升流式固体反应器工艺。经厌氧处理后的污水，若有可供利用土地的条件下能够作为液态有机肥还田，但是往往排放量比较大，运输、施用都不太方便，一般情况下须经多级好氧处理后达标排放为宜。

4.3人工好氧处理法

好氧处理的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物，同时合成自身细胞(活性污泥)，可生物降解的有机物终可被*氧化为简单的无机物。包括活性污泥、接触氧化和生物转盘等。而氧化沟、SBR和A/O属于改进的活性污泥法。一般无法使用一级好氧的方法将猪场污水处理达标，必须进行多级串联，如采取酸化和三级接触氧化工艺处理猪场污水。

4.4厌氧-好氧处理法

猪场废水是比较难处理的有机废水，因为其排量大、温度低、废水中固液混杂，有机物含量高，氮、磷含量丰富且不易去除，单纯使用物理、化学或生物学方法都很难达到排放要求。厌氧法BOD(生化需氧量)负荷大，好氧法BOD负荷小，在污水厌氧处理过程中，处理后水体仍具有一定的臭味，各项指标并不一定能达到国家排放的标准，一般来说需要采取多种处理方法相结合的工艺，常采用进一步的好氧处理(氧化塘等)来作为厌氧处理的二级净化，这也是目前处理高浓度有机物污水的一种好方法，也是许多规模猪场采用的废水处理方法。经过处理后的污水基本都能达到国家排放标准，但一般设置排入鱼塘，一方面通过鱼塘起到更进一步氧化塘的作用，同时藻类复氧提高溶解氧含量，同时促进浮游植物、浮游动物和鱼的生长，形成氮、磷——藻类——鱼生物链，减少氮磷的环境污染。

养殖废水处理作为一个系统工程，需要遵循生态学原理，结合多种处理方法来形成科学的综合利用，实现处理达标后循环使用猪场用水，有效改善养殖环境，减少对周边环境的威胁。