畜禽养殖业废水处理(lǐ)方法

　1 畜禽养殖废水对环境的危害

　　规模化养殖场每天排放的废水量大、集中，并且废水中含有(yǒu)大量污染物(wù)，如重金属、残留的兽药和大量的病原體(tǐ)等，因此如不经过处理(lǐ)就排放于环境或直接农用(yòng)，将会造成当地生态环境和农田的严重污染。

　　1.1 对水體(tǐ)的污染

　　养殖业废水属于富含大量病原體(tǐ)的高浓度有(yǒu)机废水，直接排放进入水體(tǐ)或存放地点不合适，受雨水冲洗进入水體(tǐ)，将可(kě)能(néng)造成地表水或地下水水质的严重恶化。由于畜禽粪尿的淋溶性很(hěn)强，粪尿中的氮、磷及水溶性有(yǒu)机物(wù)等淋溶量很(hěn)大，如不妥善处理(lǐ)，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。对地表水的影响则主要表现為(wèi)，大量有(yǒu)机物(wù)质进入水體(tǐ)后，有(yǒu)机物(wù)的分(fēn)解将大量消耗水中的溶解氧，使水體(tǐ)发臭；当水體(tǐ)中的溶解氧大幅度下降后，大量有(yǒu)机物(wù)质可(kě)在厌氧条件下继续分(fēn)解，分(fēn)解中将会产生甲烷、硫化氢等有(yǒu)毒气體(tǐ)，导致水生生物(wù)大量死亡；废水中的大量悬浮物(wù)可(kě)使水體(tǐ)浑浊，降低水中藻类的光合作用(yòng)，限制水生生物(wù)的正常活动，使对有(yǒu)机物(wù)污染敏感的水生生物(wù)逐渐死亡，从而进一步加剧水體(tǐ)底部缺氧，使水體(tǐ)同化能(néng)力降低；氮、磷可(kě)使水體(tǐ)富营养化，富营养化的结果会使水體(tǐ)中硝酸盐和亚硝酸盐浓度过高，人畜若長(cháng)期饮用(yòng)会引起中毒，而一些有(yǒu)毒藻类的生長(cháng)与大量繁殖会排放大量毒素于水體(tǐ)中，导致水生动物(wù)的大量死亡，从而严重地破坏了水體(tǐ)生态平衡；粪尿中的一些病菌、病毒等随水流动可(kě)能(néng)导致某些流行病的传播等。

　　1.2 对农田及作物(wù)的影响

　　畜禽养殖业废水中含有(yǒu)较多(duō)的氮、磷、钾等养分(fēn)，如能(néng)做到合理(lǐ)施用(yòng)可(kě)有(yǒu)效地提高土壤肥力，改良土壤的理(lǐ)化特性，促进农作物(wù)的生長(cháng)。但如果未经任何处理(lǐ)就直接、连续、过量的施用(yòng)，则会给土壤和农作物(wù)的生長(cháng)造成不良的影响，如引起作物(wù)徒長(cháng)、返青、倒伏，使产量大大降低，推迟成熟期，影响后续作物(wù)的生产等。废水中的大量有(yǒu)机物(wù)质在土壤中不断累积，虽然可(kě)為(wèi)土壤中栖居的小(xiǎo)动物(wù)、昆虫、真菌、细菌等提供营养物(wù)质和适宜的环境，但也可(kě)导致一些病原菌大量孳生引起病虫害的发生；此外，大量有(yǒu)机物(wù)的积累也会使土壤呈强还原性，而强还原性的条件不仅影响作物(wù)的根系生長(cháng)，而且易使土壤中原本处于惰性状态的有(yǒu)害元素得到还原而释放；大量无机盐在土壤中的积聚则会引起作物(wù)的盐害。

　　1.3 矿物(wù)元素和重金属污染

　　一方面，在畜禽饲料中大量添加的无机磷约75%為(wèi)植酸磷，由于植酸磷不能(néng)被动物(wù)吸收利用(yòng)而直接排出體(tǐ)外，引起污染。另一方面，各饲料厂和养殖场均普遍采用(yòng)高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂，由于这些金属元素的吸收率和利用(yòng)率都很(hěn)低易随粪便排出體(tǐ)外进入环境，已成為(wèi)我國(guó)的一大环境公害。

　　1.4 残留兽药的污染

　　在畜禽养殖过程中，為(wèi)了防治畜禽的多(duō)发性疾病，常在饲料中添加抗菌素和其他(tā)药物(wù)，这些药物(wù)随饲料进入动物(wù)消化道后，短时间内进入动物(wù)血液循环，最终绝大多(duō)数的药物(wù)经肾脏过滤随尿液排出體(tǐ)外，只有(yǒu)极少部分(fēn)的药物(wù)和抗菌素残留在动物(wù)體(tǐ)内。大量研究表明，大多(duō)数饲料用(yòng)抗菌素都有(yǒu)残留，只是残留量大小(xiǎo)不同。随着科(kē)技水平的不断提高，人们发现抗生素作為(wèi)饲料添加剂使用(yòng)，对养殖环境已造成了严重的负面后果。首先，使畜禽體(tǐ)内的耐药病原菌或变异病原菌不断产生并不断向环境中排放；其次，畜禽不断向环境中排泄这些抗生素或其代謝(xiè)产物(wù)，使环境中的耐药病原菌与变异病原菌不断产生。这两者反过来又(yòu)刺激生产者增加用(yòng)药剂量、更新(xīn)药物(wù)品种，这就造成了“药物(wù)污染环境→耐药或变异病原菌产生→加大用(yòng)药剂量→环境被进一步污染”的恶性循环。另外，畜禽产品中药物(wù)残留进入环境后，可(kě)能(néng)转化為(wèi)环境激素或环境激素的前體(tǐ)物(wù)，从而直接破坏生态平衡并威胁人类的身體(tǐ)健康。

　　1.5 微生物(wù)污染

　　畜禽體(tǐ)内的微生物(wù)主要是通过消化道排出體(tǐ)外，通过养殖场废物(wù)的排放进入环境从而造成严重的微生物(wù)污染。如果对这些粪污不进行无害化处理(lǐ)，大量的有(yǒu)害病菌一旦进入环境，不仅会直接威胁畜禽自身的生存，还会严重危害人體(tǐ)健康。

　　2 畜禽养殖业废水处理(lǐ)的基本方法与步骤

　　國(guó)内外对规模化畜禽场粪水的处理(lǐ)方法主要有(yǒu)综合利用(yòng)和处理(lǐ)达标排放两大类。综合利用(yòng)是生物(wù)质能(néng)多(duō)层次利用(yòng)、建设生态农业和保证农业可(kě)持续发展的好途径。但是，目前由于我國(guó)畜禽场饲养管理(lǐ)方式落后，加上综合利用(yòng)前厌氧处理(lǐ)的不到位，常使畜禽粪水在综合利用(yòng)的过程中产生许多(duō)问题，如废水产生量大、成分(fēn)复杂、处理(lǐ)后污染物(wù)浓度仍很(hěn)高、所用(yòng)稀释水量多(duō)和受季节灌溉影响等。对于处理(lǐ)达标排放的来讲，虽然國(guó)内外所用(yòng)的工艺流程大致相同，即固液分(fēn)离-厌氧消化-好氧处理(lǐ)。但是，对于我國(guó)处于微利经营的养殖行业来讲，建设该类粪污处理(lǐ)设施所需的投资太大、运行费用(yòng)过高。因此，探寻设施投资少、运行费用(yòng)低和处理(lǐ)高效的养殖业粪污处理(lǐ)方法，已成為(wèi)解决养殖业污染的关键所在。

　　2.1 固液分(fēn)离

　　无论畜禽养殖场废水采用(yòng)什么系统或综合措施进行处理(lǐ)，都必须首先进行固液分(fēn)离，这是一道必不可(kě)少的工艺环节，其重要性及意义主要在于：首先，一般养殖场排放出来的废水中固體(tǐ)悬浮物(wù)含量很(hěn)高，最高可(kě)达160000mg/L，相应的有(yǒu)机物(wù)含量也很(hěn)高，通过固液分(fēn)离可(kě)使液體(tǐ)部分(fēn)的污染物(wù)负荷量大大降低；其次，通过固液分(fēn)离可(kě)防止较大的固體(tǐ)物(wù)进入后续处理(lǐ)环节，防止设备的堵塞损坏等。此外，在厌氧消化处理(lǐ)前进行固液分(fēn)离也能(néng)增加厌氧消化运转的可(kě)靠性，减小(xiǎo)厌氧反应器的尺寸及所需的停留时间，降低设施投资并提高COD的去除效率。固液分(fēn)离技术一般包括：筛滤、离心、过滤、浮除、沉降、沉淀、絮凝等工序。目前，我國(guó)已有(yǒu)成熟的固液分(fēn)离技术和相应的设备，其设备类型主要有(yǒu)筛网式、卧式离心机、压滤机以及水力旋流器、旋转锥形筛和离心盘式分(fēn)离机等。

　　2.2 厌氧处理(lǐ)

　　由于养殖业废水属于高有(yǒu)机物(wù)浓度、高N、P含量和高有(yǒu)害微生物(wù)数量的“三高”废水。因此厌氧技术成為(wèi)畜禽养殖场粪污处理(lǐ)中不可(kě)缺少的关键技术。对于养殖场这种高浓度的有(yǒu)机废水，采用(yòng)厌氧消化工艺可(kě)在较低的运行成本下有(yǒu)效地去除大量的可(kě)溶性有(yǒu)机物(wù)，COD去除率达85%～90%，而且能(néng)杀死传染病菌，有(yǒu)利于养殖场的防疫。如果直接采用(yòng)好氧工艺处理(lǐ)固液分(fēn)离后的养殖业废水，虽然一次性投资可(kě)节省20%，但由于其消耗的动力大，電(diàn)力流水消耗是厌氧处理(lǐ)的10倍之多(duō)，因此長(cháng)期的运行费用(yòng)将给养殖场带来沉重的经济负担。

　　目前用(yòng)于处理(lǐ)养殖场粪污的厌氧工艺很(hěn)多(duō)，其中较為(wèi)常用(yòng)的有(yǒu)以下几种：厌氧滤器（AF）、上流式厌氧污泥床（UASB）、复合厌氧反应器（UASB＋AF）、两段厌氧消化法和升流式污泥床反应器（USR）等。近年来，厌氧消化即沼气发酵技术已被广泛地应用(yòng)于养殖场废物(wù)处理(lǐ)中，到2002年底我國(guó)畜禽养殖场大中型沼气工程数量已经达到2000余处，是世界上拥有(yǒu)沼气装置数量最多(duō)的國(guó)家之一。虽然，在我國(guó)的沼气工程建设中也不乏失败的例子，工程建设成功率仅為(wèi)85%，但这一技术不失為(wèi)解决畜禽粪便污水的无害化和资源化问题的最有(yǒu)效的技术方案。畜禽粪便和养殖场产生的废水是有(yǒu)价值的资源，经过厌氧消化处理(lǐ)既可(kě)以实现无害化，同时还可(kě)以回收沼气和有(yǒu)机肥料，因此建设沼气工程将是中小(xiǎo)型养殖场粪便污水治理(lǐ)的最佳选择。

　　好氧处理(lǐ)是指利用(yòng)好氧微生物(wù)处理(lǐ)养殖废水的一种工艺。好氧生物(wù)处理(lǐ)法可(kě)分(fēn)為(wèi)天然好氧处理(lǐ)和人工好氧处理(lǐ)两大类。

　　天然好氧生物(wù)处理(lǐ)法是利用(yòng)天然的水體(tǐ)和土壤中的微生物(wù)来净化废水的方法，亦称自然生物(wù)处理(lǐ)法，主要有(yǒu)水體(tǐ)净化和土壤净化两种。前者主要有(yǒu)氧化塘（好氧塘、兼性塘、厌氧塘）和养殖塘等；后者主要有(yǒu)土地处理(lǐ)（慢速渗滤、快速法滤、地面漫流）和人工湿地等。自然生物(wù)处理(lǐ)法不仅基建费用(yòng)低，动力消耗少，该法对难生化降解的有(yǒu)机物(wù)、氮磷等营养物(wù)和细菌的去除率也高于常规的二级处理(lǐ)，部分(fēn)可(kě)达到三级处理(lǐ)的效果。此外，在一定条件下，该法配合污水灌溉可(kě)实现污水资源化利用(yòng)。该法的缺点主要是占地面积大和处理(lǐ)效果易受季节影响等。但如果养殖场规模小(xiǎo)且附近有(yǒu)废弃的沟塘和滩涂可(kě)供利用(yòng)时，应尽量选择该方法以节约投资和处理(lǐ)费用(yòng)。人工好氧生物(wù)处理(lǐ)是采取人工强化供氧以提高好氧微生物(wù)活力的废水处理(lǐ)方法。该方法主要有(yǒu)活性污泥法、

　　生物(wù)滤池、生物(wù)转盘、生物(wù)接触氧化法、序批式活性污泥法（SBR）、厌氧/好氧（A/O）及氧化沟法等。就处理(lǐ)效果来讲，接触氧化法和生物(wù)转盘的处理(lǐ)效果要好于活性污泥法，虽然生物(wù)滤池的处理(lǐ)效果也很(hěn)好，但易于出现滤池堵塞现象。氧化沟、SBR和A/O工艺均属于改进的活性污泥法。氧化沟出水水质好、产生泥量少，也可(kě)对污水进行脱氮处理(lǐ)，但其处理(lǐ)的BOD负荷小(xiǎo)、占地面积大、运行费用(yòng)高。SBR法自动化控制程度高，能(néng)够对污水进行深度处理(lǐ)，但其缺点是BOD负荷较小(xiǎo)，一次性投资也大。A/O體(tǐ)是一种兼有(yǒu)去除BOD和脱氮双重作用(yòng)的活性污泥处理(lǐ)工艺，其投资虽然偏大，但经该法处理(lǐ)后的水易于达标排放。因此对于那些养殖规模大、废水产生量多(duō)且有(yǒu)较强经济能(néng)力的养殖场可(kě)选择A/O法，而对于中等规模的养殖场可(kě)选择接触氧化和生物(wù)转盘等好氧处理(lǐ)工艺。