养猪场污水处理工艺发展趋势

　　摘要：针对养猪场污水处理污染负荷高，而养猪行业利润水平低的特点，分析我国目前养猪业的污水处理现状，介绍一些国内规模化养猪场先进的污水处理组合技术。
　　关键词：养猪场；污水；处理工艺

　　随着我国畜牧业的发展，产业竞争的日趋激烈，畜牧业的规模化、集约化发展已成为一必然趋势，规模化养猪场具有较高的畜禽饲养技术，统一的管理，降低了成本，提高了经济效益，但由于大量集中的粪便污水排放引起的环境污染问题也越来越严重，根据相关资料报道，我国大城市中畜禽养殖业的粪尿排污的人口当量超过3000-4000万。养殖业的粪尿排泄物及废水中含有大量有机物、氮、磷、悬浮物及致病菌并产生恶臭，对环境质量造成极大影响，急需治理。而由于养猪场污水处理不同与工业污水处理，养猪场经济效益不高限制了污水处理投资金额不可能太大，这就需要投资少、处理效果好、最好能回收一部分资源，有一定的经济效益。而养猪场的污水处理通常并不是仅采用一种处理方法，而是需要根据地区的社会条件，自然条件不同，以及猪场的性质规模、生产工艺、污水数量和质量、净化程度和利用方向，采用几种处理方法和设备组合成一套污水处理工艺，以下收集了一些我国近年来在各地研究采用的养猪场污水处理工艺。

1.组合式稳定塘工艺

　　广东某规模化养猪场日产污水量500m3/d，采用新型厌氧-兼氧组合式稳定塘工艺，该工艺主体的组合式稳定塘设计成倒置截头圆锥型，由下向上设置3个微生物反应区，即厌氧反应区、兼氧反应区、好氧和藻类生长区。污水由下向底部均匀向上流动，污水在塘内的停留时间为12d。整个厌氧-兼氧-组合稳定塘出水COD_cr 的质量浓度保持在3000mg/l，COD_cr去除率一般为70%左右，而传统厌氧塘COD_cr的去除率为50%左右，相比较起其处理效果得到显著提高，后续辅助好氧池采用活性污泥法，使COD_cr等进一步降解，再利用高负荷氧化塘进行污水的硝化脱氮，最后通过藻类沉降塘及生物塘以达到出水水质要求。该工艺实际运行中COD_cr平均去除率达99.43%，BOD₅平均去除率达99.8%，SS平均去除率为97.7%，NH₃-N平均去除率为93.45%。整个污水处理系统投资运行成本较低，运行期间只需一名运行管理人员，操作简单方便，其缺点是占地面积大，不适用于一些土地资源紧缺的地区。

2.UASB+SBR工艺

　　罗庄区江泉生猪养殖场日处理污水300m³，采用上流式厌氧污泥床UASB反应器发酵工艺，产生沼气通过铺设管道供应给附近居民日常生活使用，使沼气得到充分利用，而所产生的沼渣通过好氧连续式生物堆肥发酵制成复合有机肥料投放市场，经济效益很好，沼液经过SBR池好氧处理后可进行农田灌溉，采用了钢筋混凝土结构使得总体投资成本提高，运行成本也较高，运行成本费用为29万元/年，即2.648元/cm³，但其沼气和沼渣利用也带来可观的经济效益，年获利可达72.5万元，综合效益十分显著。

3.ZWD新型沼气池+生物循环处理工艺

　　福建省农科院研制的ZWD型沼气池是全国最先设计应用的顶盖直管进料，无活动盖，侧面中层大出料口的水压式沼气池型，克服旧式的水压式沼气进出料难，占用有效建造容积等缺点，设计的沼气池占地面积小，结构简单，操做方便，提高了产气率，经过在几个养猪场试投入运行，效果显著，并以此为基础，建立生态牧场，在畜牧场内建立沼气有机废物循环利用系统，提高生物物质循环利用系数，使沼气、沼液、粪渣全部得到充分的利用，确保污水实现零排放，适用与中小型养猪场污水处理，目前在省内数十家养殖场广泛应用。

4.酸化+高速滤池+生物氧化塘

　　北京市大兴区某猪场饲养生猪5000头，采用水冲清粪工艺，每日排污量为100-120t，设计通过自然沉淀法对猪粪污水先进行固液分离，沉淀固体经过调整水分，添加肥料成分，进行堆肥处理，液体部分通过一个调节酸化池和两个串联的高速生物滤池进行厌氧好氧生物处理，处理后的污水进入生物氧化塘进一步降解蓄存，进行农田灌溉。污水通过处理总降解率可达到93.0%-97.0%，COD浓度最低达77mg/L，可达到国家三级排放标准。

5.凤眼莲生物系统处理工艺

　　深圳某养猪场年产猪肉10万头,每天排出粪水约1500m³,COD浓度在14000mg/l左右,污水经过前期的厌氧发酵后进入兼性氧化塘自然氧化后,进入水生生物处理系统,先经增氧氧化塘氧化,然后进入一级凤眼莲吸收塘,出水经过自然氧化塘氧化后进入二级凤眼莲吸收塘,再进入沙滤床流入氧化塘,达到净化废水的目的。整个系统停留时间为30d,后期处理COD平均为314mg/l,去除率达69%,总氮去除率达75%,当废水COD浓度≥800mg/l，总氮（T-N）≥600mg/l，溶解氧≤2mg/l时，凤眼莲不能生长，为防止总氮、溶解氧超标，应在该系统前部设置一个增氧氧化塘，增加溶解氧量，凤眼莲的培育受多种外界条件限制，气候、温度与污水进水水质的变化都会直接影响最后出水水质。所以工艺的关键部分在于凤眼莲的培植驯化。经过猪场实际运行表明，凤眼莲水生生物系统处理养猪场废水耗资少，并能有效去除有机物，较适用于我国的畜牧场污水处理

6.强化预处理+高效折流厌氧反应器+氧化塘

　　北京中联环工程股份有限公司研究采用的集约化猪场废弃物系统，改变传统的水冲洗清粪方式，利用重力引流清粪，节省大量水源（约50%），减少后续粪污处理工程，液体部分与猪舍冲洗水混合进入高效折流厌氧反应器（ABR）进行厌氧污水处理，通过一系列的实验，进水BOD3000mg/l，折流厌氧反应器的容积可达4-8kgCOD/d，污泥浓度20kg/m³。出水COD、BOD去除率在80%以上，选用氧化塘作为厌氧消化后续处理工艺，减少了工程投入，整个系统化处理实现猪场生产的“零污染”排放，而厌氧消化后处理工艺选择时应该猪场周边环境相适应的工艺。

7.AOF工艺

　　由深圳某公司研发设计的AOF处理工艺，采用预处理、生物处理和精处理技术路线，使废水COD 浓度由6000-15000mg/l降至100mg/l以下。工艺通过生物处理采用高效厌氧污泥池和高效好氧生物处理设备，最后经过精处理去除残留的污染物，使废水稳定达标排放，该项实用技术在深圳、北京等地的数家大型养猪场，均获得较好效果。

8.多级酸化-人工湿地处理工艺

　　华南农业大学研究的畜禽舍粪便污水多级酸化与人工湿地串联处理工艺，粪便污水经固液分离后进入酸化池，进行酸化调节，然后进入四个串联人工湿地进行处理，最后通过净化池后，即可达标排放，通过该工艺的运行可使COD由1500m/L降至98.4m/L，BOD₅由9000m/L降至49.4m/L，SS由18600m/L降至51.5m/L。硫化物由480m/L降至1.3m/L。整个工艺系统实现自流化，不需要动力，节省能源，减少了60%的运转费，且能有效的去除污水中的重金属。

9. 混凝-脱氨-好氧生化处理工艺

　　为了解决养猪场排放废水有机浓度高、氨氮浓度高、恶臭严重的问题，上海通过实验室模拟，通过实验室模拟试验，探讨了混凝-脱氨-好氧生化处理养猪场废水的工艺。养猪场废水经石灰乳混凝沉淀，可去除废水中的大部分胶体物质和悬浮物，同时可去除一部分难降解物质；经脱氨使废水中氨氮低于200mg/L，有利于后续生化的顺利进行。当生化池活性污泥浓度在3500～4500mg/L之间，COD_Cr容积负荷＜3.0kg/(m³·d)，NH₃－N容积负荷＜0.22kg/(m³·d)时，生化出水能够达到上海市提出的畜牧业排放标准。

10.固液分离机处理工艺

　　福建省农科院地热所研制的FZ-12固液分离机，采用机械振动对养猪场粪污水进行固液分离，处理污水能力大于12 m³/h，TS，CODcr、BOD₅去除率分别为62.6%、61.2%、57.5%，有效降低污水浓度，使污水的COD浓度降到4000mg/L左右，有利于后续厌氧发酵处理，粪渣可回收制作出售，经济效益可观，经机械分离固液分离后的污水再经过厌氧沼气发酵，产生的沼气作为小猪保温供热能源，而处理后排放污水可进行养鱼及农田灌溉，由于前处理采用了固液分离机，与传统养猪场污水处理相比，后期投资及运行费用大大减少，所以整体项目投资减少。该项固液分离机的设计已经获得国家专利。

11.CFW型畜禽污水处理工艺

　　采用目前先进的UASB高效生物厌氧反应器和已有专利的一种改进的曝气生物滤池技术，运用于上海某养猪场，其圈养规模为6000头年，该工艺实际污水处理能力达400m³/d。畜类污水经固液分离去除大块杂物后进入无游离氧的UASB高效厌氧反应器，厌氧生物降解后再进入后续曝气生物滤池，池内装有由陶粒组成的填料，污水进入后进行曝气反应。经检测，出水中的CODcr≤250mg/l、BOD₅≤104.2mg/l，NH₃－N≤85.8mg/l，整体工艺运行稳定，运行费用低，出水水质稳定，但由于采用的工艺和设备较先进和复杂，运行过程中管理较为重要，对管理人员的要求高。
　　目前国家对环境污染整治力度的不断增强，地方上也加强了畜牧业污水处理设施的建设，但往往因为运行费用过高而导致建成后就闲置不用，造成资源浪费环境污染问题却仍得不到妥善解决。针对这些问题，综合考虑养殖场的污染治理投资能力及地区区域特征，研究采用适合不同地区的经济高效污水处理工艺。除了以上一些目前国内应用较广泛的养猪场污水处理工艺外，国外目前也有许多研究较为成功的厌氧处理、好氧处理以及天然净化处理工艺，其中包括采用厌氧塘-兼性塘-好氧塘工艺，也有日本一猪场采用的中温甲烷发酵、稀释-淹没式滤池工艺，还有加拿大猪场采用的固液分离高效好氧反应器-曝气塘-灌溉工艺等。将污水处理工厂化和自然生物处理，好氧和厌氧处理进行有机组合以求达到最佳处理效果。

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