畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理方法_第1頁
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文檔簡介

畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理方法1畜禽養(yǎng)殖廢水對環(huán)境的危害規(guī)?;B(yǎng)殖場每天排放的廢水量大、集中,并且廢水中含有大量污染物,如重金屬、殘留的獸藥和大量的病原體等,因此如不經(jīng)過處理就排放于環(huán)境或直接農(nóng)用,將會造成當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境和農(nóng)田的嚴重污染。對水體的污染養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于富含大量病原體的高濃度有機廢水,直接排放進入水體或存放地點不合適,受雨水沖洗進入水體,將可能造成地表水或地下水水質(zhì)的嚴重惡化。由于畜禽糞尿的淋溶性很強,糞尿中的氮、磷及水溶性有機物等淋溶量很大,如不妥善處理,就會通過地表徑流和滲濾進入地下水層污染地下水。對地表水的影響則主要表現(xiàn)為,大量有機物質(zhì)進入水體后,有機物的分解將大量消耗水中的溶解氧,使水體發(fā)臭;當(dāng)水體中的溶解氧大幅度下降后,大量有機物質(zhì)可在厭氧條件下繼續(xù)分解,分解中將會產(chǎn)生甲烷、硫化氫等有毒氣體,導(dǎo)致水生生物大量死亡;廢水中的大量懸浮物可使水體渾濁,降低水中藻類的光合作用,限制水生生物的正常活動,使對有機物污染敏感的水生生物逐漸死亡,從而進一步加劇水體底部缺氧,使水體同化能力降低;氮、磷可使水體富營養(yǎng)化,富營養(yǎng)化的結(jié)果會使水體中硝酸鹽和亞硝酸鹽濃度過高,人畜若長期飲用會引起中毒,而一些有毒藻類的生長與大量繁殖會排放大量毒素于水體中,導(dǎo)致水生動物的大量死亡,從而嚴重地破壞了水體生態(tài)平衡;糞尿中的一些病菌、病毒等隨水流動可能導(dǎo)致某些流行病的傳播等。對農(nóng)田及作物的影響畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水中含有較多的氮、磷、鉀等養(yǎng)分,如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力,改良土壤的理化特性,促進農(nóng)作物的生長。但如果未經(jīng)任何處理就直接、連續(xù)、過量的施用,則會給土壤和農(nóng)作物的生長造成不良的影響,如引起作物徒長、返青、倒伏,使產(chǎn)量大大降低,推遲成熟期,影響后續(xù)作物的生產(chǎn)等。廢水中的大量有機物質(zhì)在土壤中不斷累積,雖然可為土壤中棲居的小動物、昆蟲、真菌、細菌等提供營養(yǎng)物質(zhì)和適宜的環(huán)境,但也可導(dǎo)致一些病原菌大量孳生引起病蟲害的發(fā)生;此外,大量有機物的積累也會使土壤呈強還原性,而強還原性的條件不僅影響作物的根系生長,而且易使土壤中原本處于惰性狀態(tài)的有害元素得到還原而釋放;大量無機鹽在土壤中的積聚則會引起作物的鹽害。礦物元素和重金屬污染一方面,在畜禽飼料中大量添加的無機磷約75%為植酸磷,由于植酸磷不能被動物吸收利用而直接排出體外,引起污染。另一方面,各飼料廠和養(yǎng)殖場均普遍采用高銅、高鐵、高鋅等微量元素添加劑,由于這些金屬元素的吸收率和利用率都很低易隨糞便排出體外進入環(huán)境,已成為我國的一大環(huán)境公害。殘留獸藥的污染在畜禽養(yǎng)殖過程中,為了防治畜禽的多發(fā)性疾病,常在飼料中添加抗菌素和其他藥物,這些藥物隨飼料進入動物消化道后,短時間內(nèi)進入動物血液循環(huán),最終絕大多數(shù)的藥物經(jīng)腎臟過濾隨尿液排出體外,只有極少部分的藥物和抗菌素殘留在動物體內(nèi)。大量研究表明,大多數(shù)飼料用抗菌素都有殘留,只是殘留量大小不同。隨著科技水平的不斷提高,人們發(fā)現(xiàn)抗生素作為飼料添加劑使用,對養(yǎng)殖環(huán)境已造成了嚴重的負面后果。首先,使畜禽體內(nèi)的耐藥病原菌或變異病原菌不斷產(chǎn)生并不斷向環(huán)境中排放;其次,畜禽不斷向環(huán)境中排泄這些抗生素或其代謝產(chǎn)物,使環(huán)境中的耐藥病原菌與變異病原菌不斷產(chǎn)生。這兩者反過來又刺激生產(chǎn)者增加用藥劑量、更新藥物品種,這就造成了“藥物污染環(huán)境f耐藥或變異病原菌產(chǎn)生f加大用藥劑量f環(huán)境被進一步污染”的惡性循環(huán)。另外,畜禽產(chǎn)品中藥物殘留進入環(huán)境后,可能轉(zhuǎn)化為環(huán)境激素或環(huán)境激素的前體物,從而直接破壞生態(tài)平衡并威脅人類的身體健康。微生物污染畜禽體內(nèi)的微生物主要是通過消化道排出體外,通過養(yǎng)殖場廢物的排放進入環(huán)境從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不進行無害化處理,大量的有害病菌一旦進入環(huán)境,不僅會直接威脅畜禽自身的生存,還會嚴重危害人體健康。2畜禽養(yǎng)殖業(yè)廢水處理的基本方法與步驟國內(nèi)外對規(guī)?;笄輬黾S水的處理方法主要有綜合利用和處理達標(biāo)排放兩大類。綜合利用是生物質(zhì)能多層次利用、建設(shè)生態(tài)農(nóng)業(yè)和保證農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的好途徑。但是,目前由于我國畜禽場飼養(yǎng)管理方式落后,加上綜合利用前厭氧處理的不到位,常使畜禽糞水在綜合利用的過程中產(chǎn)生許多問題,如廢水產(chǎn)生量大、成分復(fù)雜、處理后污染物濃度仍很高、所用稀釋水量多和受季節(jié)灌溉影響等。對于處理達標(biāo)排放的來講,雖然國內(nèi)外所用的工藝流程大致相同,即固液分離-厭氧消化-好氧處理。但是,對于我國處于微利經(jīng)營的養(yǎng)殖行業(yè)來講,建設(shè)該類糞污處理設(shè)施所需的投資太大、運行費用過高。因此,探尋設(shè)施投資少、運行費用低和處理高效的養(yǎng)殖業(yè)糞污處理方法,已成為解決養(yǎng)殖業(yè)污染的關(guān)鍵所在。固液分離無論畜禽養(yǎng)殖場廢水采用什么系統(tǒng)或綜合措施進行處理,都必須首先進行固液分離,這是一道必不可少的工藝環(huán)節(jié),其重要性及意義主要在于:首先,一般養(yǎng)殖場排放出來的廢水中固體懸浮物含量很高,最高可達160000mg/L,相應(yīng)的有機物含量也很高,通過固液分離可使液體部分的污染物負荷量大大降低;其次,通過固液分離可防止較大的固體物進入后續(xù)處理環(huán)節(jié),防止設(shè)備的堵塞損壞等。此外,在厭氧消化處理前進行固液分離也能增加厭氧消化運轉(zhuǎn)的可靠性,減小厭氧反應(yīng)器的尺寸及所需的停留時間,降低設(shè)施投資并提高COD的去除效率。固液分離技術(shù)一般包括:篩濾、離心、過濾、浮除、沉降、沉淀、絮凝等工序。目前,我國已有成熟的固液分離技術(shù)和相應(yīng)的設(shè)備,其設(shè)備類型主要有篩網(wǎng)式、臥式離心機、壓濾機以及水力旋流器、旋轉(zhuǎn)錐形篩和離心盤式分離機等。厭氧處理由于養(yǎng)殖業(yè)廢水屬于高有機物濃度、高N、P含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水。因此厭氧技術(shù)成為畜禽養(yǎng)殖場糞污處理中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù)。對于養(yǎng)殖場這種高濃度的有機廢水,采用厭氧消化工藝可在較低的運行成本下有效地去除大量的可溶性有機物,COD去除率達85%?90%,而且能殺死傳染病菌,有利于養(yǎng)殖場的防疫。如果直接采用好氧工藝處理固液分離后的養(yǎng)殖業(yè)廢水,雖然一次性投資可節(jié)省20%,但由于其消耗的動力大,電力流水消耗是厭氧處理的10倍之多,因此長期的運行費用將給養(yǎng)殖場帶來沉重的經(jīng)濟負擔(dān)。目前用于處理養(yǎng)殖場糞污的厭氧工藝很多,其中較為常用的有以下幾種:厭氧濾器(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、復(fù)合厭氧反應(yīng)器(UASB+AF)、兩段厭氧消化法和升流式污泥床反應(yīng)器(USR)等。近年來,厭氧消化即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛地應(yīng)用于養(yǎng)殖場廢物處理中,到2002年底我國畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程數(shù)量已經(jīng)達到2000余處,是世界上擁有沼氣裝置數(shù)量最多的國家之一。雖然,在我國的沼氣工程建設(shè)中也不乏失敗的例子,工程建設(shè)成功率僅為85%,但這一技術(shù)不失為解決畜禽糞便污水的無害化和資源化問題的最有效的技術(shù)方案。畜禽糞便和養(yǎng)殖場產(chǎn)生的廢水是有價值的資源,經(jīng)過厭氧消化處理既可以實現(xiàn)無害化,同時還可以回收沼氣和有機肥料,因此建設(shè)沼氣工程將是中小型養(yǎng)殖場糞便污水治理的最佳選擇。好氧處理是指利用好氧微生物處理養(yǎng)殖廢水的一種工藝。好氧生物處理法可分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類。天然好氧生物處理法是利用天然的水體和土壤中的微生物來凈化廢水的方法,亦稱自然生物處理法,主要有水體凈化和土壤凈化兩種。前者主要有氧化塘(好氧塘、兼性塘、厭氧塘)和養(yǎng)殖塘等;后者主要有土地處理(慢速滲濾、快速法濾、地面漫流)和人工濕地等。自然生物處理法不僅基建費用低,動力消耗少,該法對難生化降解的有機物、氮磷等營養(yǎng)物和細菌的去除率也高于常規(guī)的二級處理,部分可達到三級處理的效果。此外,在一定條件下,該法配合污水灌溉可實現(xiàn)污水資源化利用。該法的缺點主要是占地面積大和處理效果易受季節(jié)影響等。但如果養(yǎng)殖場規(guī)模小且附近有廢棄的溝塘和灘涂可供利用時,應(yīng)盡量選擇該方法以節(jié)約投資和處理費用。人工好氧生物處理是采取人工強化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法。該方法主要有活性污泥法、生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法、序批式活性污泥法(SBR)、厭氧/好氧(A/0)及氧化溝法等。就處理效果來講,接觸氧化法和生物轉(zhuǎn)盤的處理效果要好于活性污泥法,雖然生物濾池的處理效果也很好,但易于出現(xiàn)濾池堵塞現(xiàn)象。氧化溝、SBR和A/0工藝均屬于改進的活性污泥法。氧化溝出水水質(zhì)好、產(chǎn)生泥量少,也可對污水進行脫氮處理,但其處理的BOD負荷小、占地面積大、運行費用高。SBR法自動化控制程度高,能夠?qū)ξ鬯M行深度處理,但其缺點是BOD負荷較小,一次性投資也大。A/0體是一種兼有去除BOD和脫氮雙重作用的活性污泥處理工藝,其投資雖然偏大,但經(jīng)該法處理后的水易于達標(biāo)排放。因此對于那些養(yǎng)殖規(guī)模大、廢水產(chǎn)生量多且有較強經(jīng)濟能力的養(yǎng)殖場可選擇A/O法,而對于中等規(guī)模的養(yǎng)殖場可選擇接觸氧化和生物轉(zhuǎn)盤等好氧處理工藝。畜禽養(yǎng)殖廢水處理的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢養(yǎng)豬論文系列2X|X]畜禽養(yǎng)殖廢水處理的技術(shù)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢劉俐媛1,宋英豪2,王煥生2,賈立敏2,何緒文1,薛曉艷11中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京(100083)2北京市環(huán)境保護科學(xué)研究院,北京(100037)E-mail摘要:本文敘述了畜禽養(yǎng)殖廢水處理的現(xiàn)狀,目前畜禽養(yǎng)殖廢水仍是污染水體的重要污染源。按廢水處理工藝的主體和組合方式可以分為以物化處理為主體、以生化處理為主體和物化與生化處理相結(jié)合的三類組合工藝,并分別比較了各類組合工藝的優(yōu)勢與不足。根據(jù)現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖廢水處理出現(xiàn)的矛盾和問題提出未來發(fā)展的趨勢:畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染防治將以大力發(fā)展資源回收、提倡能源回收與農(nóng)業(yè)綜合利用以及發(fā)展清潔生產(chǎn),將末端治理與源頭控制相結(jié)合為前提進行研究。關(guān)鍵詞:廢水處理;畜禽廢水;組合工藝中圖分類號:X7031.引言隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,大批規(guī)?;笄蒺B(yǎng)殖場相繼建成,且主要分布在城市的近郊。這些養(yǎng)殖場的發(fā)展一方面滿足了城市居民對肉類、禽蛋類食物的大量需求,也成為污染水體的重要污染源。我國每年畜禽養(yǎng)殖的廢水排放量超過100億噸,遠遠超過全國工業(yè)廢水與生活廢水排放量總和。同時畜禽廢水水量波動大,含渣量、有機物和氮磷濃度高,處理技術(shù)不夠成熟,管理運行成本高[1-2]。目前我國有很多規(guī)?;B(yǎng)殖場開展了畜禽養(yǎng)殖廢水的處理工作,可是規(guī)?;B(yǎng)殖場的廢水處理出水水質(zhì)絕大部分尚未達到國家一級排放標(biāo)準,遠不及工業(yè)廢水處理達標(biāo)率的一半[3]。2.畜禽養(yǎng)殖廢水處理的工藝現(xiàn)狀國內(nèi)外畜禽養(yǎng)殖場廢水的處理技術(shù)多種多樣,其中按工藝的主體和組合方式可以分為三種處理模式,分別是以物化處理為主體、以生化處理為主體和物化與生化處理相結(jié)合的組合工藝。以物化處理為主體的組合工藝日本的KazuyoshiSuzuki[4]等人提出了一個包括結(jié)晶、曝氣、靜沉三個單元的連續(xù)處理實際豬場污水的反應(yīng)裝置,該裝置主要通過前期結(jié)晶預(yù)處理和后期沉淀相結(jié)合,主要以物化的方式去除水中的污染物。之后KazuyoshiSuzuki等人[5]又進一步研究出通過曝氣結(jié)晶和成型鳥糞石沉降從豬場廢水中去除和回收磷的具有雙重功能的簡易裝置,在沉降污泥之前進行包括鳥糞石、脫水、堆肥等多級處理,這種組合工藝污泥中不僅操作簡單,而且針對畜禽廢水高濁度高懸浮物的特點,解決了污泥中存在大量懸浮性固體的難題。以生化處理為主體的組合工藝傳統(tǒng)的還田利用和自然處理模式[6]由于受土地的限制已不能滿足城市近郊大量畜禽廢水處理的要求,因此迫切需要找到一種經(jīng)濟、高效的工業(yè)化處理模式來處理土地受限地區(qū)的畜禽廢水處理。經(jīng)過幾十年的研究和應(yīng)用,畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧處理工藝已經(jīng)比較成熟,常用T-的工藝包括完全混合式厭氧反應(yīng)器(CSTR)厭氧濾池,(AF)厭氧序批式反應(yīng)器,(ASBR),厭氧擋板反應(yīng)器(ABR),厭氧復(fù)合反應(yīng)器(UBF),內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC),上流式厭氧污泥床(UASB)[7-14]。等盡管厭氧生物處理能直接處理高濃度畜禽廢水,并能回收能源[15-17],但厭氧處理出水中污染物濃度仍然很高,特別是氨氮基本沒有去除,排入水體后,對環(huán)境的影響仍然很大,需要進一步后處理。同時由于好氧生物工藝直接處理高濃度畜禽廢水能耗高,運行費用昂貴[18]。相對于單一的厭氧或好氧工藝,厭氧一好氧的生化工藝組合具有處理效率高、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥量少和防止臭味的產(chǎn)生等優(yōu)點。因此采用厭氧-好氧聯(lián)合處理工藝是目前公認的最經(jīng)濟方法。目前我國大部分規(guī)?;i場都采用厭氧-好氧工藝處理養(yǎng)殖場廢水,由于SBR工藝可以在一個構(gòu)筑物中完成生物降解和污泥沉淀兩種作用,減少了全套二沉池和污泥回流設(shè)施,同時又能脫氮除磷,在厭氧一好氧工藝組合中得到了廣泛的應(yīng)用。SBR工藝主要有兩種組合方式,一種是將厭氧控制在水解階段,后接SBR工藝,如具有占地面積小,處理效率好,運行費用低等特點的水解一SBR工藝[19-20]。另一種是厭氧反應(yīng)器后接SBR工藝,如沉淀-UASB-SBR工藝及“CSTR+SBR”工藝[21-23]。兩種處理工藝的組合均有各自的優(yōu)點,水解處理相對厭氧處理工藝,能顯著縮短處理時間,提高處理負荷,同時厭氧處理又有較高的去除效率,各有利弊。鄧良偉等[24]研究的厭氧-加原水-間隙曝氣(Anarwia)工藝與SBR以及厭氧-SBR工藝相比,在處理豬場廢水同等處理效果下的能耗最少,且產(chǎn)生的沼氣用于發(fā)電能完全補償消耗的能量,并有剩余。近年來一種新型生物反應(yīng)器一一AOS污水處理系統(tǒng)[25](厭氧區(qū)-好氧區(qū)-沉淀區(qū))采用了一體化設(shè)置,節(jié)約了占地面積,減少了建設(shè)成本。且通過實際操作和現(xiàn)場運行,出水質(zhì)量能夠達到香港環(huán)保署制定的直接排河標(biāo)準。國外也有類似的工藝組合,一個工業(yè)規(guī)模的豬場(300頭)污染物處理系統(tǒng)[26]由厭氧處理單元和間歇曝氣單元組成,間歇曝氣單元用來處理未處理過的液體肥和厭氧處理過的濃縮肥。這種組合處理系統(tǒng)減少了能耗成本,而且再利用和處理了廢水,減少了環(huán)境質(zhì)量的惡化。物化與生化處理相結(jié)合的組合工藝以去除水中高濃度氨氮為目的的高效前處理物化工藝與后段生化處理結(jié)合的組合工藝也是應(yīng)用較多的一種工藝,通過物化的方法去除水中高濃度的氨氮,達到對畜禽廢水預(yù)處理的目的。預(yù)處理出水經(jīng)過后段生化處理基本能達到國家三級排放標(biāo)準,若要想達到國家一級排放標(biāo)準,尚需增加好氧處理或缺氧脫氮處理單元。孫群榮等人[27]介紹了氨吹脫-A2/0工藝處理高濃度養(yǎng)殖廢水的工程實例,這種方法是在堿性介質(zhì)條件下鼓入空氣使NH4+轉(zhuǎn)化為NH3釋放出來,脫氮率高,操作靈活,占地小。該工藝具有剩余污泥少,耐沖擊符合能力強,難降解有機物去除效率高等優(yōu)點。但由于該法需不斷鼓氣、加堿,出水需再加酸調(diào)低pH。因此,處理費用比較高。等[28]研究了以沸石濾床為預(yù)處理兼有UASB和UASB-AF的整套系統(tǒng),這種組合工藝的優(yōu)點在于設(shè)備構(gòu)造簡單、管理方便,具有綜合治理污染廢水的功能以及吸附材料無毒、無害、耐磨、耐蝕。但同時也存在這一些問題:由于樹脂再生頻繁而造成的操作困難,再生液仍為高濃度氨氮廢水,需再處理以及費用昂貴等。.Yang[29]在研究稀釋后豬場廢水的同時脫碳脫氮時將厭氧污泥與好氧污泥混合固定在同一個反應(yīng)器中,采用氨結(jié)晶預(yù)處理-中間處理系統(tǒng)(同時脫碳脫氮)石灰石后處理的方法運行,由于占地面積小,該工藝可用于場地有限的豬場稀釋廢水的處理。-2-畜禽養(yǎng)殖廢水處理存在的問題由于養(yǎng)殖業(yè)是一個低利潤行業(yè),一般無法承受耗費較高的污水處理工藝。以養(yǎng)豬業(yè)來說,目前一頭200斤的生豬的銷售收入大概在1400元左右,養(yǎng)豬成本卻上漲到1310元左右,利潤率只有10%左右。以按工業(yè)化模式處理廢水的萬頭規(guī)模的豬場[30]為例,5萬頭規(guī)模豬場排放的糞尿污水在每天500噸以上,投資在100-150萬元,由于能耗較高,處理1噸污水約需耗電2-4千瓦時,處理1噸污水運轉(zhuǎn)費在元左右,由此可以推出每頭生豬的污水處理費用約占利潤的20%,因此對于豬場廢水的處理只能采用投資少、運行和管理成本低且效果好的工藝。為了適應(yīng)規(guī)模化養(yǎng)殖的發(fā)展要求,近年來雖然有越來越多的規(guī)模化養(yǎng)豬場采用了一些新工藝,引進了新的技術(shù)設(shè)備,但還是存在一些問題,主要有以下幾個方面:1.某些技術(shù)設(shè)備及工藝在研究過程中忽略了養(yǎng)殖場的總體運行成本,致使運行管理成本高成為畜禽廢水處理正常運行的制約因素。2.養(yǎng)殖廢水中豐富的氮磷都是不可再生的資源,這些放錯位置的資源很容易被人忽視。3.沒有從源頭上控制畜禽養(yǎng)殖廢水的排放,增大了廢水處理的難度和處理成本,不符合可持續(xù)發(fā)展社會的思想。3.畜禽養(yǎng)殖廢水處理的趨勢廢水處理與能源回收、農(nóng)業(yè)綜合利用相結(jié)合盡管目前有很多處理畜禽養(yǎng)殖廢水的先進技術(shù),但是處理成本成為畜禽廢水處理的制約因素,同時也不符合可持續(xù)發(fā)展的思路,為了解決這一矛盾,今后應(yīng)該著力研究通過廢水處理與回收能源和農(nóng)業(yè)的綜合利用(有機農(nóng)業(yè))相結(jié)合降低豬場的運行成本的組合工藝。豬場廢水等畜禽廢水中含有大量豐富的營養(yǎng)物質(zhì),在處理過程中對這些有用的資源進行回收和再利用,可以充分利用在廢水處理過程中所產(chǎn)生的可回收生物能源。豬場廢水中的有機物經(jīng)過厭氧消化產(chǎn)生了大量的可燃氣體,主要包括甲烷、氫氣等,這些氣體具有很高的熱值,經(jīng)過凈化可以作為能源進行再利用,傳統(tǒng)上被用作燃料,通常是用來加熱和發(fā)電,減少了能耗成本和環(huán)境質(zhì)量的惡化。但由于沼氣工程經(jīng)濟收益包括沼氣燃料、沼液或沼渣制成的肥料和飼料收益,所以沼氣工程需要對其綜合利用進行深入研究。在今后的研究中還可以嘗試將沖洗廢水與糞污結(jié)合起來,實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綜合利用,發(fā)展廢水處理的回收利用。在處理畜禽沖洗廢水時,將其與畜禽糞污結(jié)合起來,可以利用USR反應(yīng)器這種結(jié)構(gòu)簡單、適用于高懸浮固體原料的反應(yīng)器,原料從底部得到快速消化。未消化的生物質(zhì)固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內(nèi),上清液從消化器上部溢出。同時使用悶曬式太陽能熱水池,可充分利用太陽能加熱,提高反應(yīng)溫度,即使在在冬季也可保證較好的運行。其次在能源再利用方面,污水和鮮糞進入USR反應(yīng)器,經(jīng)厭氧反應(yīng)器出來的沼氣(含有細小雜志以及硫化氫等腐蝕性氣體)經(jīng)脫水、脫硫凈化塔進入貯氣罐,進入用氣單元使用。沼渣和沼液進行深加工,生產(chǎn)多元復(fù)合肥,有利于植物的優(yōu)質(zhì)生長和某些病蟲害防止。這種采用USR反應(yīng)池與沼氣生產(chǎn)相結(jié)合的污水處理工藝處理畜禽污水,實現(xiàn)了養(yǎng)殖、沼氣、供熱及供電一體化的新型處理模式,可以達到物質(zhì)、能源良性循環(huán)的目標(biāo),實現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)等環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展,具有廣泛的應(yīng)用價值。廢水處理與資源回收相結(jié)合畜禽廢水處理的組合工藝中常常忽略對廢水的水質(zhì)特征缺乏細致的了解,氮和磷是不可-3-再生的資源,污水中排放的氮磷是氮磷消耗的重要途徑。如何有效利用并回收這些資源越來越多的引起了人們的關(guān)注。特別是在畜禽廢水中存在高濃度的氮磷,有利于資源高效回收。目前,污水中氮磷的去除和回收主要通過化學(xué)和生物的方法。其中對磷的去除和回收的方法中,普通的化學(xué)除磷方法回收率一般為90%以上,但添加藥劑后還需調(diào)回pH值,且藥劑成本較高。目前鳥糞石工藝回收磷酸鹽工藝有很好的市場前景,每1m3養(yǎng)豬場廢水最多可以回收171g鳥糞石,回收的鳥糞石不需洗滌只需經(jīng)過空氣干化即可得到約95%純度的鳥糞石[31]。更有研究表明,污泥回收75%的磷可減少3%?%的污泥干固體質(zhì)量?;厥樟缀?,污泥焚燒后灰分的產(chǎn)量也將顯著下降,可減少12%?48%。而且鳥糞石除磷工藝產(chǎn)生的污泥體積很小,僅是化學(xué)除磷產(chǎn)生的污泥體積的49%。同時較為關(guān)注的吹脫加藥結(jié)晶的方法,主要是利用吹脫曝氣提高水中的pH值以提高水溶液中磷酸鹽的過飽和度,并利用水中的堿度或投加的鈣鎂等離子生成化學(xué)沉淀,投加少量藥劑既可達到較高的回收率,較普通化學(xué)除磷方法節(jié)省了一定的藥劑成本。因此,如何更為強化并經(jīng)濟有效地回收利用廢水中的氮磷資源成為今后研究的發(fā)展趨勢。把末端治理與源頭控制相結(jié)合目前畜禽廢水處理的大部分工藝都是對已有的污染進行處理,并沒有深入考慮從源頭上減少企業(yè)對周圍環(huán)境的污染。末端治理與源頭控制相結(jié)合可以從根本上減少廢水處理量從而減少廢水處理成本。為了控制畜禽沖洗廢水對水體的污染,應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展清潔生產(chǎn),從源頭上減少畜禽廢水的排放。在污染引起多種環(huán)境問題的今天,畜禽養(yǎng)殖業(yè)將面臨巨大的挑戰(zhàn),改革傳統(tǒng)生產(chǎn)模式勢在必行,已經(jīng)越來越多的養(yǎng)殖企業(yè)走上了環(huán)境友好與資源節(jié)約之路。大力推廣干清糞工藝和合理設(shè)計規(guī)劃養(yǎng)殖場內(nèi)部結(jié)構(gòu)與設(shè)施,有助于從源頭上減少畜禽廢水對受納水體的污染,也減少了污水處理的難度和費用。同時應(yīng)著力宣傳使用綠色飼料和添加劑,減少飼料中有毒有害或容易富集的添加劑如重金屬等,不僅能從源頭上減少污染物的產(chǎn)生,也有利于畜禽養(yǎng)殖工業(yè)的健康長效發(fā)展。因此,開展清潔生產(chǎn),把減少糞污產(chǎn)生和排放與污染物處理相結(jié)合才是養(yǎng)殖業(yè)污染防治的當(dāng)務(wù)之急。4.結(jié)論1)畜禽養(yǎng)殖業(yè)是一個低利潤行業(yè),一般無法承受耗費較高的污水處理工藝。因此對于畜禽養(yǎng)殖廢水的處理只能采用投資少、運行和管理成本低且效果好的工藝。尋找高效節(jié)能的處理方法在資源與能源問題日益突出的今天尤為重要,開發(fā)具有高效節(jié)能處理畜禽廢水的處理設(shè)備和組合工藝是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、建設(shè)和諧社會的重要途徑,以物化和生化處理結(jié)合的組合工藝以其經(jīng)濟性和高效性將會受到越來越多的關(guān)注。2)去除廢水中污染物的同時有效回收和利用資源是未來畜禽廢水處理的一個方向,不僅可以提高系統(tǒng)的去除率,回收利用的資源和能源還能大大減少系統(tǒng)的運行成本。3)將末端治理與源頭控制相結(jié)合,從根本上減少畜禽廢水處理的運行和處理成本,推廣清潔生產(chǎn),改革企業(yè)的傳統(tǒng)生產(chǎn)模式,是今后畜禽廢水處理首要的發(fā)展趨勢。-4-參考文獻[1]韓巍.規(guī)模化養(yǎng)豬場廢水處理的試驗研究.華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文[D].2006.[2]王磊.SBR處理養(yǎng)豬場廢水研究.西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文[D].2005.[3]崔理華,朱夕珍,陳智營等.國內(nèi)外規(guī)?;i場廢水處理組合工藝進展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,2000,19(3):188-191.[4]KazuyoshiSuzuki,YasuoTanaka,TakashiOsada,etal.Removalofphosphate,magnesiumandcalciumfromswinewastewaterthroughcrystallizationenhancedbyaeration[J].WaterResearch,2002,36:2991-2998.[5]KazuyoshiSuzuki,YasuoTanaka,KazutakaKuroda,etal.Recoveryofphosphorousfromswinewastewaterthroughcrystallization[J].BioresourceTechnology,2005,96:1544-1550.[6]彭軍,吳分苗,唐耀武.組合式穩(wěn)定塘工藝處理養(yǎng)豬廢水設(shè)計[J].工業(yè)用水與廢水,2003,34(3):44-46.[7]宋煒,付永勝,王磊等.ABR處理豬場廢水試驗研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報,2006,25(增刊):172-175.[8]JaeKyoungCho,BeomSooKim,SoonChulPark,etal.Effectofstepwiseseedingontheperformanceoffouranaerobicbiofilterstreatingasyntheticstillagewaste[J].Biomassandbioenergy,1996,10(1):25-35,.[9],ShihwuSung.CattlewastetreatmentandClassAbiosolidproductionusingtemperature-phasedanaerobicdigester[J].AdvancesinEnvironmentalReaserch,2003,7:701-706.[10]C.S.Ra,K.V.Lo,J.S.Shin,etal.Biologicalnutrientremovalwithaninternalorganiccarbonsourceinpiggerywastewatertreatment[J].WaterResearch,2002,34(3):965-973.[11]PierreJuteau,DanielleTremblay,Cheikh-BayeOuld-Moulaye,etal.Swinewastetreatmentbyself-heatingaerobicthermophilicbioreactorsJ].WaterResearch,2004,38:539-546.[12]Ten-HongChen,Wu-HuannShyu.Performanceoffourtypesofanaerobicreactorsintreatingverydilutedairywastewater[J].BiomassandBioenergy,1996,11(5):431-440.[13]Jeong-HoonShin,Sang-MinLee,Jin-YoungJung,etal.EnhancedCODandnitrogenremovalsforthetreatmentofswinewastewaterbycombiningsubmergedmembranebioreactor(MBR)andanaerobicupflowbedfilter(AUBF)reactor[J].ProcessBiochemistry,2005,40.[14]鄧良偉,陳鉻銘.IC工藝處理豬場廢水試驗研究[J].中國沼氣,2001,19(2):12-15.[15]趙慶良.廢水處理與資源化新工藝[J].中國建筑工業(yè)出版社..[16]崔理華,朱夕珍,陳智營等.國內(nèi)外規(guī)?;i場廢水處理組合工藝進展[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境保護,2000,19(3):188-191.[17]BookiMin,JungRaeKim,SangEunOh,etal.Electricitygenerationfromswinewastewaterusingmicrobialfuelcells[J].WaterResearch,2005,39:4961-4968.[18]鄧良偉.豬場廢水處理新工藝研究[D].浙江大學(xué)博士學(xué)位論文.2007.[19]鄧良偉.水解一SBR工藝處理規(guī)模化豬場糞污研究[J].中國給水排水,2001,17(3):8-11.[20董海山,楊敏.水解酸化+SBR工藝處理小規(guī)模養(yǎng)殖屠宰廢水[J].環(huán)境污染治理技術(shù)與設(shè)備,2005,.6(6):61-63.[21林偉華,蔡昌達.CSTR-SBR工藝在畜禽廢水處理中的應(yīng)用[J].環(huán)境工程,2003,21(3):13-15.[22]林偉華,蔡昌達.厭氧-SBR工藝處理畜禽廢水[J].中國給水排水,2003,19(5):93-94.[23]楊朝暉,曾光明,陳信常等.規(guī)?;B(yǎng)豬場廢水處理工藝的研究[J].環(huán)境工程,2002,20(6):19-21.[24]鄧良偉,鄭平,陳子愛.Anarwia工藝處理豬場廢水節(jié)能效果的研究[J].農(nóng)業(yè)工程學(xué)報,2006,22(12):172-175.[25]王磊,李宗林,樂科易.新型高效AOS生物反應(yīng)器處理畜牧場廢水[J].現(xiàn)代化工,1999,19(11):16-19.[26].Yang,Zhi-yuWang.Integratinganintermittentaeratorinaswinewastewatertreatmentsystemforland-limitedconditions[J].BioresourceTechnology,1999,69:191-198.[27]孫群榮,徐彬彬,張雁峰.氨吹脫-A2/0工藝處理高濃度養(yǎng)殖廢水[J].給水排水,2005,31(3):55-57.[28],Sabatino,,etal.AmmoniumuptakebyzeoliteandtreatmentinUASBreactorofpiggerywastewater[J].WaterScienceandTechnology,1995,32(12):73-81.[29].Yang,.Chen,.Kim.Integratingentrappedmixedmicrobialcell(EMMC)processforbiologicalremovalofcarbonandnitrogenfromdiluteswinewastewater[J].BioresourceTechnology,2003,86:245-252.[30]鄧良偉.畜禽養(yǎng)殖場廢水處理技術(shù)評析[J].環(huán)境經(jīng)濟,2005,5(17):54-56.[31]佟娟,陳銀廣,顧國維.鳥糞石除磷工藝研究進展[J].化工進展,2007,26(4):526-530.TheTechnologyDevelopmentandPresentSituationofSwineWastewaterTreatmentLiuLiyuan1,SongYinghao2,WangHuansheng2,JiaLimin2,HeXuwen1,XueXiaoyan1SchoolofChemicalan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