《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術規(guī)范》編制說明I 4 4 4 5 9 9 11工作簡況1.1任務來源2024年，中華環(huán)保聯(lián)合會提出了制定《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術規(guī)范》行業(yè)標準的任務，北京林業(yè)大學單位承擔該標準的編制工作。1.2主要工作過程1.2.1成立標準制訂編制組2024年6月任務下達后，項目承擔單位北京林業(yè)大學即成立標準制訂編制組（以下簡稱編制組）。編制組初步擬定了標準制訂的原則、工作目標、工作內容和技術路線，討論了在標準過程中可能遇到的問題、標準定位及側重點，并根據(jù)標準編制任務，制定了詳細的標準編制計劃與任務分工。1.2.2查詢國內外相關標準和文獻資料、編制大綱及草案我國是全球最大的畜禽養(yǎng)殖大國，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，廢水排放問題日益嚴峻。因此，國家、地方與部委層面正陸續(xù)出臺并逐步完善畜禽廢水排放污染控制相關規(guī)范性文件。目前發(fā)布的《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》第一次修訂第二次征求意見稿中，增加了控制排放的污染物項目并同時提高了污染物排放控制要求，以進一步降低水體污染和減小環(huán)境風險。畜禽養(yǎng)殖廢水除可達標排放外，因其含有大量有機物、碳氮磷等營養(yǎng)物質，具備極大的資源利用價值，因此，應先積極通過廢水和糞便的還田或其他措施對所排放的污染物進行綜合利用，實現(xiàn)污染物的資源化利用。2021年出臺《農(nóng)用沼液》標準（GB/T40750規(guī)定了不同功能用途及類別的農(nóng)用沼液產(chǎn)品質量要求，為沼液安全利用提供技術和政策依據(jù)；2021年出臺的《農(nóng)田灌溉水質標準》標準（GB5084）也對作為農(nóng)田灌溉水的水質進行了要求。雖然上述標準對畜禽出水水質進行了一定的規(guī)范，但目前畜禽養(yǎng)殖行業(yè)污染治理與資源化利用的技術標準體系尚不健全，仍缺乏根據(jù)畜禽養(yǎng)殖廢水不同去向或利用方式的相應生物處理的技術規(guī)范標準，尚不能為規(guī)范畜禽養(yǎng)殖廢水達標排放與資源化利用提供具體技術指導。國內對于畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術的研究進展顯著。近年來，國內在廢水生物處理技術上取得了諸多成果。例如，厭氧消化技術、好氧堆肥技術和微生物脫氮除磷技術等被廣泛應用。這些技術不僅有效處理廢水中的有機物和氮磷污染物，還能實現(xiàn)資源化利用，如產(chǎn)生沼氣和肥料。國外在畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理技術方面的研究也非常深入，并已出臺多2項政策和標準來規(guī)范廢水處理。例如，美國環(huán)保署（EPA）制定了《國家污染物排放消除系統(tǒng)》（NPDES）規(guī)章，用于規(guī)范畜禽養(yǎng)殖場廢水處理及排放；歐盟則出臺了《水框架指令》（WFD要求成員國采取措施控制農(nóng)業(yè)污染，包括畜禽養(yǎng)殖廢水。荷蘭的政策包括推廣先進的厭氧消化技術和資源回收系統(tǒng)，實現(xiàn)廢水的高效處理和資源化利用。日本也在推動養(yǎng)殖廢水處理技術，特別是在高效生物處理和廢水再利用方面取得顯著進展。國內外相關研究標準見表1?？v觀國內外現(xiàn)行的畜禽養(yǎng)殖廢水處理標準，盡管大多數(shù)標準為廢水處理提供了指導和規(guī)范，但仍存在一些不足之處。例如，標準的執(zhí)行力度和普及程度不夠、技術要求不夠詳細、未充分考慮區(qū)域差異、養(yǎng)殖規(guī)模差異和出水排放去向差異。本項目通過發(fā)布《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術規(guī)范》，規(guī)范化厭氧好氧生物處理技術，建立有效的畜禽養(yǎng)殖厭氧好氧廢水處理體系，將顯著提高畜禽養(yǎng)殖廢水資源化利用效果，并防治畜禽養(yǎng)殖廢水環(huán)境污染。同時為不同去向的畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理提供了更為具體和操作性的技術指導，以便在全國范圍內推廣和實施，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏，促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。表1國內外相關研究標準標準類型技術指南編制、發(fā)布方海水水質標準地表水環(huán)境質量標準農(nóng)田灌溉水質標準國家環(huán)境保護總局國家環(huán)境保護總局、國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局中國生態(tài)環(huán)境部、國家市場監(jiān)督管理總局中國國家污水綜合排放標準畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準國家環(huán)境保護總局國家環(huán)境保護總局、國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局標準和指南畜禽糞便還田技術規(guī)范國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會畜禽養(yǎng)殖污水貯存設施設計要求國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、國家標準化管理委員會畜禽養(yǎng)殖污水監(jiān)測技術規(guī)范國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會膜生物反應器通用技術規(guī)范國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局、3國家標準化管理委員會畜禽糞便無害化處理技術規(guī)范國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會農(nóng)用沼液國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會給水排水工程構筑物結構設計規(guī)范中華人民共和國建設部、國家質量監(jiān)督檢驗檢疫總局城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染防治技術規(guī)范畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術規(guī)范厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范中華人民共和國住房和城鄉(xiāng)建設部國家環(huán)境保護總局中國環(huán)境保護部中國環(huán)境保護部序批式活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范中國環(huán)境保護部行業(yè)標準升流式厭氧污泥床反應器污水處理工程技術規(guī)范生物濾池法污水處理工程技術規(guī)范畜禽糞便無害化處理技術規(guī)范規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場沼氣工程運行、維護及安全技術規(guī)程中國環(huán)境保護部中國環(huán)境保護部中華人民共和國農(nóng)業(yè)部中華人民共和國農(nóng)業(yè)部國際相關標準和指南《國家污染物排放消除系統(tǒng)》美國《水框架指令》歐盟全國污水及污水處理污染物清查排放澳大利亞政府估算技術手冊1.2.3編制開題論證報告及標準草案2024年7月，編制組根據(jù)擬定的技術路線，開展了畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理技術相關研究，并在此基礎上編寫了《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖厭氧好氧廢水生物處理技術規(guī)范》開題論證報告及標準草案。1.2.4召開立項評審會2024年12月4日，中華環(huán)保聯(lián)合會組織召開了本項目立項評審會。專家委員會聽取了編制匯報，經(jīng)質詢和討論，通過了本項目的立項審查，并提出以下主要修改意見：4(1)標準題目修改為：《規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術規(guī)范》；(2)進一步明確適用范圍；(3)補充規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場的術語；(4)補充監(jiān)測方面、無害化處理、污水貯存設備等方面技術規(guī)范；(5)根據(jù)畜禽養(yǎng)殖廢水類別來確定處理的方法。綜上，審查專家組一致同意通過本團體標準立項審查。2標準編制必要性、原則和技術路線及主要內容2.1標準編制的必要性中國是全球最大的畜禽養(yǎng)殖大國，隨著畜禽養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，廢水排放問題日益嚴峻。根據(jù)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部數(shù)據(jù)顯示，截至2023年底，全國畜禽養(yǎng)殖廢水排放量已達到3.5億噸，其中COD（化學需氧量）和氨氮的年排放量分別約為100萬噸和30萬噸。這些廢水中含有大量的有機物、氮磷營養(yǎng)物質和病原微生物，若未經(jīng)處理直接排放，不僅會對地表水、地下水以及土壤環(huán)境造成嚴重污染，還會威脅生態(tài)系統(tǒng)的平衡和人民群眾的健康。此外，畜禽養(yǎng)殖廢水中含有的有機質、氮磷鉀等營養(yǎng)物質也會被浪費，但如未經(jīng)任何處理或處理不當就直接施用，也會給土壤和農(nóng)作物的生長造成不良的影響。因此，制定和修訂《畜禽養(yǎng)殖廢水生物處理技術規(guī)范》是解決上述問題的關鍵措施之一。此規(guī)范旨在為不同去向的畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理提供科學的技術指導和操作規(guī)范，以提高畜禽養(yǎng)殖廢水資源化利用效果或處理效果。雖然現(xiàn)有的標準體系已對工業(yè)廢水、生活污水和有機垃圾污染物做出了技術規(guī)范，但尚無針對畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理的技術規(guī)范標準。本次申請立項的標準通過規(guī)范化厭氧好氧生物處理技術，建立有效的畜禽養(yǎng)殖廢水處理體系，將顯著提高畜禽養(yǎng)殖廢水資源化利用效果，并防治畜禽養(yǎng)殖廢水環(huán)境污染。通過技術規(guī)范的發(fā)布，建立行業(yè)內統(tǒng)一的技術標準，實現(xiàn)經(jīng)濟效益與環(huán)境效益的雙贏，促進畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。2.2標準制訂的基本原則2.2.1通用性原則2.2.2指導性原則5本文件規(guī)定了規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水處理的基本規(guī)定、工藝流程、厭氧好氧生物處理系統(tǒng)和水質檢測方法。2.2.3協(xié)調性原則本技術規(guī)劃與現(xiàn)有標準、規(guī)范、指南協(xié)調統(tǒng)一，互不交叉。僅作為一種實用型、適用性技術規(guī)范對目前標準、規(guī)范、指南進行補充與完備。2.3標準主要編制內容和關鍵條款說明（1）本標準共分為7章，規(guī)范了規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理的處理流程及每個環(huán)節(jié)工藝選擇。內容包括規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理的適用范圍、處理流程、生物處理系統(tǒng)以及水質檢測等。（2）通過大量調研國內外相關文獻資料，對目前國內外規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理技術進行初步總結篩選，最終本文件規(guī)定了規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧好氧生物處理的處理流程、生物處理系統(tǒng)和水質檢測。本文件適用于牛、豬、雞等規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場廢水厭氧好氧生物生物處理。在編制技術規(guī)范的過程中，遵循了以下編制原則：①科學性。技術應科學合理，可高效地凈化畜禽養(yǎng)殖廢水；②綜合性。開展畜禽養(yǎng)殖廢水綜合治理技術的系統(tǒng)研究，可以實現(xiàn)全面凈化和資源化利③可操作性。充分考慮實際情況選取各個部分的工藝技術，易于操作。（3）本文件規(guī)定了規(guī)模畜禽養(yǎng)殖廢水處理流程。包括預處理系統(tǒng)、厭氧好氧生物處理系統(tǒng)、后處理系統(tǒng)及配套設置。預處理系統(tǒng)宜包括格柵、沉砂池、固液分離設施、水解酸化等。厭氧好氧生物處理系統(tǒng)包括厭氧生物處理和好氧生物處理。生物處理后進入二沉池，后處理系統(tǒng)宜包括混凝沉淀、過濾以及深度處理等處理設施。（4）本文件規(guī)定了規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場廢水厭氧好氧生物處理系統(tǒng)，分為厭氧生物處理系統(tǒng)和好氧生物處理系統(tǒng)。畜禽養(yǎng)殖廢水處理過程中的三種主要厭氧生物處理技術適用范圍及技術要求如下：①黑膜沼氣法a）適用范圍：黑膜沼氣法適用于大、中、小型規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場，處理有機物含量較高的畜禽養(yǎng)殖廢水。特別適用于干清糞工藝的雞養(yǎng)殖場，以及使用水沖糞、水泡糞工藝的牛、豬養(yǎng)殖場產(chǎn)生的且經(jīng)過固液分離后的畜禽養(yǎng)殖廢水處理。b）技術要求：黑膜沼氣池宜采用黑色高密度聚乙烯（HDPE）防滲膜將池底和頂部密6封為一體；黑膜沼氣池啟動時宜采用其他厭氧消化器的厭氧污泥或商品厭氧污泥進行接種，首次接種量宜為黑膜沼氣池有效容積的10%~30%；黑膜沼氣池進料應根據(jù)養(yǎng)殖場清糞方式、糞水產(chǎn)生量等采用連續(xù)式或間歇式進料。連續(xù)式進料適用于糞污產(chǎn)生量大、水質水量相對穩(wěn)定的大中型養(yǎng)殖場，尤其適合采用水沖糞的清糞方式；間歇式進料適用于廢水產(chǎn)生量小、排放不連續(xù)或需要分批處理的中小型養(yǎng)殖場，尤其適合采用干清糞和水泡糞的清糞方式；黑膜沼氣池應定期排渣，排渣頻次應根據(jù)水質、水量、運行狀況及沼渣使用需求確定，穩(wěn)定運行后宜每日排渣一次，排渣量宜為進料量的1%~5%；水力停留時間宜大于25d。②升流式厭氧污泥床（UASB）a）適用范圍：UASB工藝適用于干清糞工藝的規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場，處理有機物含量較高、流量和濃度變化較小的畜禽養(yǎng)殖廢水。b）技術要求：進水pH宜為6.5~8.0；宜采用常溫發(fā)酵，但溫度不宜低于20℃；進水中懸浮物含量宜小于1500mg/L；水力停留時間不宜小于5d；UASB反應器設計應符合HJ497-2009的規(guī)定；UASB反應器運行、維護及安全管理可參照CJJ60執(zhí)行。③全混合厭氧反應器（CSTR）a）適用范圍：CSTR工藝可適用于采用水沖糞、水泡糞工藝，且不經(jīng)固液分離的牛、豬養(yǎng)殖場的畜禽養(yǎng)殖廢水處理。b）技術要求：CSTR宜采用35℃中溫消化，有其他熱源利用的可采用55℃高溫消化；35℃條件下，當總固體（TS）含量<3%時，水力停留時間不宜小于5d；TS含量≥3%時，水力停留時間不宜小于8d；CSTR宜采用圓形；應設置攪拌系統(tǒng)，攪拌可采用連續(xù)方式，也可采用間歇方式。畜禽養(yǎng)殖廢水處理過程中的三種主要好氧生物處理技術適用范圍及技術要求如下：①厭氧-缺氧-好氧法（A2O）a）適用范圍：A2O工藝適用于大中型規(guī)模、有較高脫氮除磷要求的畜禽養(yǎng)殖廢水處理。b）技術要求：進水水溫宜為12~35℃、pH值宜為6~9、BOD5/COD值不宜小于0.3；有去除氨氮要求時，進水總堿度（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于7.14，不滿足時應補充堿度；有去除總氮要求時，進水的BOD5/TN值不宜小于4.0，總堿度（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于3.6，不滿足時應補充碳源或堿度；有去除總磷要求時，進水BOD5/TP值不宜小于17；有同時脫氮除磷要求時，宜同時符合上述進水的BOD5/TN值不宜小于4.0，總堿度7（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于3.6，不滿足時應補充碳源或堿度以及進水BOD5/TP值不宜小于17的規(guī)定；混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度（MLVSS）宜為2.0~4.0g/L，好氧池的污泥負荷（BOD5/MLVSS）宜為0.05~0.1kg/(kg·d)；A2O工藝設計應符合HJ576的規(guī)定。②序批式活性污泥法（SBR）a）適用范圍：SBR工藝適用于用地緊張、間歇排放、水質水量變化較大的畜禽養(yǎng)殖廢水處理。b）技術要求：進水水溫宜為12~35℃、pH值宜為6~9、BOD5/COD值不宜小于0.3；有去除氨氮要求時，進水總堿度（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于7.14，不滿足時應補充堿度；有去除總氮要求時，進水的BOD5/TN值不宜小于4.0，總堿度（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于3.6，不滿足時應補充碳源或堿度；有去除總磷要求時，進水的BOD5/TP值不宜小于17；要求同時脫氮除磷要求時，宜同時符合上述進水的BOD5/TN值不宜小于4.0，總堿度（以CaCO3計）/NH3-N值不宜小于3.6，不滿足時應補充碳源或堿度以及進水BOD5/TP值不宜小于17的規(guī)定；SBR工藝設計應符合HJ577的規(guī)定。③膜生物反應器（MBR）a）適用范圍：MBR工藝適用于出水水質要求較高的畜禽養(yǎng)殖廢水處理。b）技術要求：污水進入MBR前應進行預處理（氣浮、水解酸化、絮凝沉淀、氨吹脫等膜分離系統(tǒng)運行方式宜采用恒通量和周期性間歇運行模式；膜分離系統(tǒng)過濾運行周期宜為8~10min；間歇期宜為1~2min；膜組件宜采用超濾或微濾膜組件，膜的平均產(chǎn)水通量宜在14~20L/(m2·h)；膜池進水水溫宜為15~40℃、pH值宜為6~8；膜池內的混合液污泥濃度宜為5~21g/L。（5）本文件規(guī)定了廢水水質檢測。包括：pH值：電極法，依據(jù)HJ1147；溫度：溫度計或顛倒溫度計測定法，依據(jù)GB13195；色度：稀釋倍數(shù)法，依據(jù)GB11903；總堿度：酸滴定法，依據(jù)SL83；懸浮物：重量法，依據(jù)GB11901；BOD5：稀釋與接種法，依據(jù)HJ/T505；CODCr：快速消解分光光度法或重鉻酸鹽法，依據(jù)HJ/T399或HJ828；總氮：堿性過硫酸鉀-消解紫外分光光度法，依據(jù)GB11894；氨氮（NH3-N鈉氏試劑比色法或水楊酸分光光度法，依據(jù)HJ535或HJ536；總磷（以P計）：鉬藍比色法，依據(jù)GB18596；糞大腸菌群數(shù)：多管發(fā)酵法，依據(jù)HJ347.2；蛔蟲卵數(shù)：水質蛔蟲卵的測定沉淀集卵法，依據(jù)HJ775；蛔蟲卵死亡率：堆肥蛔蟲卵檢查法，依據(jù)GB7959；寄生蟲卵沉降率：糞稀蛔蟲卵檢查法，GB7959；陰離子表面活性劑：亞甲藍分光光度法或流動注射-亞甲基藍分光光度法，8依據(jù)GB7494或HJ826；氯化物（以Cl-計）：硝酸銀滴定法或離子色譜法或硝酸汞滴定法（試行），依據(jù)GB11896或HJ84或HJ/T343；硫化物(以S2-計)：亞甲基藍分光光度法或氣相分子吸收光譜法或流動注射-亞甲基藍分光光度法，依據(jù)GB/T16489或HJ/T200或HJ824；全鹽量：重量法，依據(jù)HJ/T51；總鉛：原子吸收分光光度法或電感耦合等離子體質譜法或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，依據(jù)GB7475或HJ700或HJ776；總鎘：電感耦合等離子體質譜法或電感耦合等離子體發(fā)射光譜法，依據(jù)HJ700或HJ776；鉻（六價）：二苯碳酰二肼分光光度法或流動注射-二苯碳酰二肼光度法，依據(jù)GB7467或HJ908；總汞：冷原子吸收分光光度法或原子熒光法，依據(jù)HJ597或HJ694；總砷：原子熒光法或電感耦合等離子體質譜法，依據(jù)HJ694或HJ700。養(yǎng)殖場進出口應安裝計量裝置，每日應計量流量和水量。每周應檢測一次，確保污水處理系統(tǒng)的運行效果和出水水質的合規(guī)性，為系統(tǒng)的運行維護和優(yōu)化提供數(shù)據(jù)支持。（6）列舉了相關的國家標準和行業(yè)規(guī)范，如《海水水質標準》、《地表水環(huán)境質量標準》、《農(nóng)田灌溉水質標準》、《污水綜合排放標準》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標準》、《畜禽養(yǎng)殖污水貯存設施設計要求》、《畜禽養(yǎng)殖污水監(jiān)測技術規(guī)范》、《農(nóng)用沼液》、《城鎮(zhèn)污水處理廠運行、維護及安全技術規(guī)程》、《城鎮(zhèn)污水處理廠污泥處理處置污染防治最佳可行技術指南(試行)》、《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染治理工程技術規(guī)范》、《厭氧-缺氧-好氧活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》、《序批式活性污泥法污水處理工程技術規(guī)范》等。這些文件是本規(guī)范的重要組成部分，提供了技術依據(jù)和參考標準。（7）確定了術語和定義。規(guī)模畜禽養(yǎng)殖場：由省級人民政府確定，并報國務院環(huán)境保護主管部門和國務院農(nóng)牧主管部門備案，具有一定規(guī)模的畜禽養(yǎng)殖場。。生物處理：采用厭氧、好氧、沉降、生態(tài)處理等技術，利用微生物生命活動降解廢水中呈溶解態(tài)或膠體狀態(tài)的有機污染物的處理過程。厭氧生物處理：在無氧條件下，通過厭氧微生物對畜禽廢水中的有機物降解和穩(wěn)定，產(chǎn)生沼氣的過程。好氧生物處理：在有氧條件下，通過好氧微生物對畜禽廢水中的有機物進行氧化分解的生物轉化過程。還田施用土地承載力：在土地生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)運行的條件下，單位面積耕地所能承載的最大沼液或農(nóng)田灌溉水施用量，常用單位為千克每公頃（kg/hm2）。（8）確定了畜禽養(yǎng)殖廢水處理工程設計進水水質。畜禽養(yǎng)殖廢水處理工程設計進水水質應根據(jù)養(yǎng)殖場排放廢水實測水質確定，沒有實測數(shù)據(jù)的宜根據(jù)相似工程經(jīng)驗或參考當?shù)仡愃起B(yǎng)殖場廢水水質確定，無參考數(shù)據(jù)的可參照表2確定。9表2污染物質量濃度和pH值養(yǎng)殖種類清糞方式CODCr（mg/L）TN（mg