養(yǎng)豬場廢水處理
1.1養(yǎng)豬污水的來源
隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，畜產(chǎn)廢水排放量日益增加，對農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境和水體環(huán)境產(chǎn)生的負面影響也日益嚴重。養(yǎng)豬場污水主要是豬的排泄物（豬尿及部分豬糞）和豬舍沖洗水的混合物。據(jù)有關(guān)部門測算：１頭豬日排泄糞尿按6kg計，年產(chǎn)糞尿達2.5t。一個千頭豬場日排泄糞尿達6t，年排量達2500t。如果用水沖式清糞，１頭豬日排污量約為30kg，年排污水達１萬多t。污水中懸浮物、有機物及氨氮含量均較高，其中五日生化需氧量BOD5介于600～7000mg/L，化學(xué)需氧量COD濃度可達13000～17000mg/L。
1.2養(yǎng)豬污水的特點
養(yǎng)豬場污水排水量大、污染負荷高，有機物濃度高，固液混雜。而養(yǎng)豬行業(yè)的利潤水平又低，因而要求污水處理工程投資低、運行費用低、處理效率高。因此，我們必須研究出投資少，運行成本低，管理方便，處理效果好的裝置和相配套的發(fā)酵工藝，盡可能使污水處理后得到資源化利用，既消除污染，又化害為利，促進經(jīng)濟發(fā)展。 1.3養(yǎng)豬污水對環(huán)境的危害
目前，我國的養(yǎng)豬業(yè)集約化程度較低，養(yǎng)豬業(yè)帶來的污染問題尚未引起廣泛關(guān)注，而養(yǎng)豬業(yè)集約化比率增高，排泄物中含有的氮、磷及剩余飼料將導(dǎo)致單位面積土地上的排泄量顯著增加。如果不加以重視，會給環(huán)境帶來嚴重的后果。
養(yǎng)豬廢水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水體，則容易導(dǎo)致水體富營養(yǎng)化，污染水體。以硝酸鹽形式存在于水中的氮倘若被人飲用，則會對人體健康造成損害。而土壤中的養(yǎng)分過剩，則會使打破土地的生態(tài)平衡。排泄物中殘留的抗生素等對人類健康的損害也引起了人類健康學(xué)家和畜牧業(yè)工作者的重視。規(guī)?；B(yǎng)豬場每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如殘留的獸藥以及大量的病原體等，因此如果污水不經(jīng)過處理就排放于外界環(huán)境或直接農(nóng)用，將會導(dǎo)致當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴重污染。
因為我國畜禽養(yǎng)殖企業(yè)長期以來只是片面追求經(jīng)濟效益，環(huán)保意識薄弱，對糞便污水處理方法落后，致使大量的糞便隨沖洗水直接排放，甚至有的將糞便直接排入外界水環(huán)境中，嚴重污染了大江大河的水質(zhì)。養(yǎng)豬場排放含糞尿的污水中的生化指標 高，其中COD值和BOD值遠遠超過國標。高濃度的有機污水排入江河湖泊中，造成水質(zhì)不斷惡化，其中污水中高濃度的氮、磷是造成水體富營養(yǎng)化的主要原因, 使水中的藻類過度生長，從而導(dǎo)致魚類的大量死亡(Roland等，1993)嚴重威脅到了水產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。畜禽糞便污水不僅污染到了地表水，至使地表水中的硝酸鹽含量超出規(guī)定范圍(50mg/L)，而且其有毒、有害成分還容易進入到地下水中，嚴重污染地下水。一旦地下水被污染了，是極難治理恢復(fù)的，將會造成較持久性的污染。養(yǎng)豬場在污染周圍環(huán)境的同時，也污染了自身的環(huán)境，嚴重地威脅了畜牧養(yǎng)殖業(yè)的自身可持續(xù)發(fā)展。
豬體內(nèi)的微生物主要是包含在糞便內(nèi)通過消化道排出體外，通過養(yǎng)豬場污物的排放進入外界環(huán)境中從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不加以無害化處理，大量的有害病菌一旦進入環(huán)境，不但會直接威脅畜禽自身的生存，還會嚴重威脅到人體健康。
1.5養(yǎng)豬污水的處理方法
1.5.1物理處理方法
物理處理是指通過物理方面的重力或機械力作用使污水水質(zhì)發(fā)生變化的處理過程。
物理處理方法有：格柵、沉淀、過濾等。物理方法主要是去除污水中較大的懸浮物和雜質(zhì)、飼料殘渣、豬毛豬尿及其它可以堵塞或磨損管道和水泵的物質(zhì)，還有污水經(jīng)化學(xué)處理的反應(yīng)產(chǎn)物，污水生物處理后生成的活性污泥或生物膜【4】。
1.5.2化學(xué)處理方法
化學(xué)處理是利用化學(xué)反應(yīng)的作用以去除水中的雜質(zhì)。
化學(xué)處理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化學(xué)處理對象有：污水中溶解性的有害物質(zhì)，如酸堿性有機物、和各種有機溶劑等。
1.5.3生物處理方法
生物處理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對污水中的污染物質(zhì)進行分解和轉(zhuǎn)化。
（1）厭氧生物處理技術(shù)：
厭氧生物處理時在沒有分子氧及化合態(tài)氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩(wěn)定有機物的生物處理方法。【5】
1水解酸化池
水解酸化池主要包括以下幾個部分：
①池體
一般為矩形或圓形，水解酸化池的經(jīng)濟高度一般為4～6m之間，另外，可以對水解酸化池進行分格，分格后，每一單元尺寸減少，可提高配水的均勻性，同時有利于維護和檢修。
②配水系統(tǒng)
常用的配水方式有：一管一孔布水、一管多孔配水方式、分枝式配水方式。
③出水收集裝置
水解酸化池的出水可以采用設(shè)于池水表面三角出水堰進行收集。
【5】
水解酸化池可將大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì)，將環(huán)狀結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為鏈狀結(jié)構(gòu)，進一步提高了廢水的BOD/COD比，增加了廢水的可生化性，為后續(xù)的消毒處理創(chuàng)造了良好的環(huán)境。污水經(jīng)過水解反應(yīng)后可提高其生化性能，降低污水pH值，減少污泥產(chǎn)量，為后續(xù)好氧生物處理創(chuàng)造有利條件。
2升流式厭氧污泥床反應(yīng)器（UASB）
上升式厭氧污泥床反應(yīng)器是由荷蘭的Lettinga教授等在1972年研制，于1977年開發(fā)的。由于在反應(yīng)器內(nèi)可以培養(yǎng)出大量厭氧顆粒污泥，使反應(yīng)器的負荷很大。對一般的高濃度有機污水，當水溫在30℃左右時，負荷可達10-20KgCOD/(m3·d)。
UASB法與其它厭氧反應(yīng)器相比，具有一系列的優(yōu)點：（1)污泥床內(nèi)生物量多；（2）容積負荷率高，污水在反應(yīng)器內(nèi)的水力停留時間短，因此所需池容大大減小；（3）設(shè)備簡單，操作方便，無需設(shè)污泥回流裝置，不需填充填料，也不需要設(shè)置機械攪拌裝置，造價相對便宜，便于管理而且不存在堵塞問題。
3厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池，池內(nèi)放置填料。微生物附著生長在填料上，平均停留時間可長達100d左右。濾料可采用拳狀石質(zhì)濾料，如碎石、卵石等，粒徑在40mm左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有較高的孔隙率，質(zhì)量也輕，但是價格較貴。
1活性污泥法
活性污泥法是目前污水處理中應(yīng)用廣泛的好氧生物處理技術(shù)，也是一項具有發(fā)展前景的污水處理技術(shù)。近幾十年以來，對其生物反應(yīng)和凈化機理的研究取得了長足的發(fā)展，工藝流程漸漸成熟、合理。活性污泥法適用于大規(guī)模、較高濃度的污水處理。
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法?；钚晕勰喾ㄊ窍驈U水中連續(xù)通入空氣，經(jīng)一定時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
1) 氧化溝工藝
氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態(tài)上不同于傳統(tǒng)的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環(huán)流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，是間歇進水間歇曝氣的，從這一點上來說，氧化溝是以序批方式處理污水的技術(shù)。
氧化溝的技術(shù)特點：氧化溝利用連續(xù)環(huán)式反應(yīng)池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應(yīng)池，混合液在該反應(yīng)池中一條閉合曝氣渠道進行連續(xù)循環(huán)，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應(yīng)池中的物質(zhì)傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環(huán)。
2生物膜法
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態(tài)系統(tǒng)，其附著的固體介質(zhì)稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入?yún)挌鈱舆M行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復(fù)以達到凈化污水的目的。
2）生物流化床
生物流化床是指為提高生物膜法的處理效率，以砂（或無煙煤、活性炭等）作填料并作為生物膜載體，廢水自下向上流過砂床使載體層呈流動狀態(tài)，從而在單位時間加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供養(yǎng)，并利用填料沸騰狀態(tài)強化廢水生物處理過程的構(gòu)筑物。構(gòu)筑物中填料的表面積超過3300m2/m3填料，填料上生長的生物膜很少脫落，可省去二次沉淀池。床中混合液懸浮固體濃度達8000-40000mg/L，氧的利用率超過90%，根據(jù)半生產(chǎn)性試驗結(jié)果，當空床停留時間為16-45分鐘時BOD和氮的去除率均大于90%，此時填料粒徑為1mm，膨脹率為99%，BOD負荷16.6kg(BOD5)/( m3·d)。生物硫化床工藝效率高、占地少、投資省，在美、日等國已用于污水硝化、脫氮等深度處理和污水二級處理及其他含酚、制藥等工業(yè)廢水處理。
3）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是以附著在載體（俗稱填料）上的生物膜為主，凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優(yōu)點。在可生化條件下，不論應(yīng)用于工業(yè)廢水還是養(yǎng)殖污水、生活污水的處理，都取得了良好的經(jīng)濟效益。該工藝因具有高效節(jié)能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的污水處理系統(tǒng)。
