畜禽养殖废水处理技术

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1 畜禽养殖业污染现状

畜禽业是我国农业和农村经济的重要组成部分。 畜禽养殖业蓬勃发展带来的环境污染问题日益严重,不仅影响经济发展,还危害生态安全,已成为普遍关注的社会问题。 畜禽养殖场产生的粪便、污水对地表水、地下水、土壤和环境空气造成严重污染,直接影响人民健康和正常生产生活。 畜禽养殖场未经处理的污水含有大量污染物,其污染负荷很高。 各种畜禽粪便、尿液排泄系数见表1。这种高浓度有机废水直接排入江河、湖泊、水库或经雨水冲刷,消耗水体中大量的溶解氧,转化为水体。水体又黑又臭。 水体中含有大量的N、P等营养物质是造成水体富营养化的重要原因之一。 排入鱼塘、河流,导致对有机污染敏感的水生生物逐渐死亡。 严重时鱼塘、河流失去功能。 养殖废水长期渗入地下,使地下水中硝态氮或亚硝态氮浓度增加,地下水中溶解氧含量降低,有毒成分增加,导致水质恶化,甚至丧失利用功能,同时危及周围生活用水的质量。 高浓度污水还会造成土壤孔隙堵塞,导致土壤透气、透水性降低、板结、盐化,严重降低土壤质量,甚至损害农作物,造成减产、死亡。

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为治理畜禽养殖业产生的废水、废渣、恶臭等造成的环境污染,国家环保总局发布了《畜禽养殖业污染物排放标准》,开始治理污染问题畜禽养殖场、养殖区。 本标准旨在鼓励生态养殖,促进畜禽养殖业持续健康发展; 鼓励畜禽养殖场在废物处理过程中考虑资源化利用,减少终端污染物处理量。 畜禽养殖业污染物排放标准见表2。

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2 畜禽养殖废水预处理

无论采用何种技术或综合措施处理畜禽养殖废水,都必须采取一定的预处理措施。 预处理可以减少废水污染物的负荷,并防止大的固体或碎片进入后续处理过程,造成设备的堵塞或损坏。 对于废水中易沉降的大颗粒或物质,畜禽养殖业采用过滤、离心、沉淀等固液分离技术进行预处理。 常用的设备有格栅、沉淀池、筛网等,格栅是污水处理过程中必不可少的组成部分。 其作用是阻挡污水中较大的漂浮物和悬浮物,避免堵塞孔洞、闸门和管道,并保护水泵等机械设备。 沉淀法是在重力作用下将比水重的悬浮物从水中分离出来的处理过程。 它是废水处理中应用最广泛的方法之一。 目前,所有有污水处理设施的养殖场基本上都在养殖场外串联有2至3个沉淀池,对粪便进行过滤、沉淀和氧化分解处理。 筛网是用于过滤的设施。 废水流过筛网的缝隙,而固体部分则被机械或自重拦截,或推到筛网边缘排出。 畜禽粪便常用的固液分离筛有固定筛、振动筛和旋转筛。 此外,常用的机械过滤设备还有自动转鼓过滤机、滚筒压滤机、离心盘式分离机等。

3 畜禽养殖废水主要处理技术

3.1自然治疗法

自然处理法是畜禽养殖废水处理技术最传统的方法。 自然处理法是利用自然水体、土壤和生物的物理、化学、生物综合作用来净化污水。 其净化机理主要有过滤、截留、沉淀、物理化学吸附、化学分解、生物氧化、生物吸收等。 其原理涉及生态系统中物种共生原理、物质循环再生原理、结构与功能协调原理以及养分截留、储存、利用和转化的分层多层次机制。 该类方法投资少、工艺简单、动力消耗低,但净化功能受到自然条件的限制。 自然处理的主要模式有氧化塘、土壤处理法、人工湿地处理法等。氧化塘又称生物稳定池,是利用天然或人工池塘对污水进行生物处理的构筑物。 其对污水的净化过程与天然水体的自净过程非常相似。 污水在池塘内停留时间较长,有机污染物通过水中微生物的代谢活动被降解,藻类通过池塘表面的光合作用和复氧产生溶解氧。 提供时,也可以通过人工曝气提供。 氧化塘作为一种环境工程构筑物,主要用于减少水体中的有机污染物,增加溶解氧的含量,适当去除水中的氮、磷,降低水体的富营养化程度。 该土壤处理方法不同于季节性污水灌溉,是一种常年性污水处理方法。 将污水施用于土地,利用土壤-微生物-植物组成的生态系统,对废水中的污染物进行一系列物理、化学、生物净化过程,使废水水质得到净化,废水中的营养物质和营养物质得到净化。 水的循环利用,让绿色植物生长繁殖,从而实现废水的资源化、无害化、稳定化。 人工湿地可以通过沉淀、吸附、屏障、微生物同化分解、硝化、反硝化和植物吸收等作用,去除废水中的悬浮物、有机物、氮、磷和重金属。 近年来,人工湿地的研究越来越受到重视。 叶勇等. 利用红树植物瓜蒌和秋茄处理畜牧废水中的营养盐 N 和 P。 结果表明,两种植物对N、P的去除效果较好。廖新初和罗世明分别采用香根草和风车草作为植被建立人工湿地。 根据季节的不同,污染物的去除率也不同。 COD Cr去除率可达90%以上,BOD 5 可达80%以上。 由于自然处理法投资少,运行费用低,在土地充足的情况下是一种比较经济的处理方法,特别适合小型畜禽养殖场的废水处理。

3.2 厌氧处理技术

无氧接触工艺出现于20世纪50年代。 此后,随着厌氧过滤器AF(厌氧过滤器)和上流式厌氧污泥床UASB(Upflowanaerobic污泥床)的发明,推动了污泥效率的提高。 基于废水与污泥的浓缩和改善混合效果,开发了一系列高负荷厌氧反应器,并逐步应用于畜牧污水处理。 厌氧处理的特点是成本低、占地小、能源需求低,还可以产生沼气; 并且处理过程不需要氧气,不受氧传递能力的限制,因此具有较高的有机物负荷潜力,可以使一些好氧微生物不能降解的部分发生有机物降解。 常用的方法有:全混合厌氧消化池、厌氧接触反应器、厌氧过滤器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、上流式固体反应器等。邓良伟和陈铬明采用内循环厌氧反应器(IC)工艺处理生猪农场废水。 TP去除率达到53.8%,COD去除率达到80.3%,BOD 5 去除率达到95.8%,SS去除率达到78%。 ,沼气产量达到1.5~3 m 3 ·d -1 。 张国志等. 选用小球藻、振荡藻等藻类,采用悬浮藻法和固定藻法两种工艺净化猪粪厌氧废液,也取得了良好的效果。 目前,国内养殖场废水处理主要采用上流式厌氧污泥床和上流式固体反应器工艺。 近年来,学者们对各种厌氧反应器进行了较多的研究,认为新型超高效厌氧反应器处理养猪场污水中的有机污染物具有广阔的前景。

3.3 好氧处理技术

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)。 在好氧处理中,可生物降解的有机物最终可以完全氧化成简单的无机物。 该方法主要有活性污泥法和生物滤池法、生物转盘法、生物接触氧化法、序批式活性污泥法、A/O法和氧化沟法等。采用好氧技术对畜禽废水进行生物处理。 该领域研究最多的是水解与SBR相结合的工艺。 SBR(序批式反应器)工艺,即序批式活性污泥工艺,是在传统Fill-Draw系统的基础上改进和发展的间歇式活性污泥工艺。 它将污水处理结构从空间序列转变为时间序列。 系列化,进水、反应、沉淀、排水、闲置等循环在同一结构中进行。 当SBR与水解相结合处理畜禽废水时,水解工艺对COD Cr的去除率较高。 SBR对总磷的去除率为74.1%,高浓度氨氮的去除率达到97%以上。 此外,其他好氧处理技术也逐渐应用于畜禽废水处理中,如间歇排水延迟曝气(IDEA)、循环活性污泥系统(CASS)、间歇循环延迟曝气活性污泥法(ICEAS)等。

3.4 混合加工法

上述自然处理法、厌氧法、好氧法用于处理畜禽养殖废水,各有其优缺点和适用范围。 为了取长补短,获得良好稳定的出水水质,在实际应用中还增设了其他处理单元。 混合处理是根据畜禽废水的量和具体情况,设计以上三种类型的组合,或以它们为主体,与其他处理方法相结合,共同处理畜禽废水。 该方法能够以较低的加工成本取得较好的效果。

彭军等. 选择厌氧兼性组合生物池作为主要工艺,将上流式厌氧污泥床移植到兼性池中。 养猪场废水处理后,其BOD 5 、COD Cr、NH 4 + – N 分别由9 000、14 000和1 200降低至20、60和65 mg·L -1 ,成功解决了这两个问题热带地区规模化养猪场污水污染负荷高、养猪业利润低等主要问题。 杭州西子农场采用厌氧和好氧联合处理工艺。 处理后,水中COD Cr约为400 mg·L -1 ,BOD 5 为140 mg·L -1 ,基本满足废水排放标准。 韩丽萍采用直接投加优势菌的方法,可以大大提高原有自然处理系统的能力,提高水或土壤中难降解有机物的降解能力。 深圳市农牧实业公司污水处理工程流程为污水→固液分离→调节池→上流式厌氧消化→植物池→鱼池→排放。 处理后的废水还可达到深圳市废水排放标准。 李金秀等. 使用ASBR-SBR组合反应器系统。 ASBR作为预处理器(厌氧),主要用于去除有机物,SBR(好氧)用于生物反硝化处理。 膜生物反应器是膜分离技术与生物反应器相结合的新型生化反应系统。 它取代了传统的膜式二沉池,具有出水稳定、活性污泥浓度高、抗冲击负荷能力强、残留污泥少、装置结构紧凑、占地面积小等特点。 近年来逐渐应用于各种污水的处理。 范建伟和张杰利用膜生物反应器处理上海郊区一家畜禽养殖场排出的废水。 经过一段时间的调整,处理系统逐渐稳定,出水达到国家一级排放标准。 畜禽养殖废水是比较难处理的有机废水,主要是其排水量大、温度低、废水中固液混合、有机物含量高、固体体积小,分离困难,冲洗时间比较长。 注意力集中就不可能持续进行。 由于废水中COD、BOD等指标严重超标,悬浮物量大,氮磷含量丰富,氨氮含量高且去除困难,难以满足只需采用物理、化学或生物处理方法即可达到排放要求。 因此,一般养殖场的废水处理需要采用多种处理方法相结合的方式。 根据畜禽废水的特点和利用方法,可采用上述不同的处理技术。 典型工艺流程如图1所示,具体请参考更多相关技术文档。

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4。结论

处理畜禽养殖废水的方法有很多。 某种处理方法能否被接受,不仅要考虑这种处理方法的技术优势,还要考虑该方法的投资、日常运行费用以及操作的便利性。 问题。 防治畜禽养殖业污染,实现废水回收再利用,减少废水排放和化学物质对环境的输入,将污染减少到最低限度,不仅要实现处理过程无害化,还实现资源化利用过程,有效保护和改善农村生态环境,促进畜禽养殖环境与经济可持续协调发展。

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