1 規(guī)?；B(yǎng)豬廢水處理現(xiàn)狀
規(guī)?；B(yǎng)豬廢水處理主要有還田,自然處理和生物處理三種模式。

1.1還田模式

還田模式是一種傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)處理方法,在土壤微生物的作用下將養(yǎng)殖廢水中的有機(jī)物質(zhì)和氮磷營養(yǎng)鹽分解轉(zhuǎn)化為供植物生長利用的有機(jī)小分子和營養(yǎng)鹽。該模式在一定程度上*地減少了豬場糞便廢水的排放,減免了處理過程中的費用,實現(xiàn)了植物營養(yǎng)鹽的廢物利用;但這種處理模式需要有足夠?qū)拸V的消納土地;未經(jīng)過處理的豬場糞便廢水的有機(jī)物濃度較高,容易導(dǎo)致植物燒苗和土壤板結(jié);且豬糞廢水中的致病微生物直接進(jìn)入環(huán)境,污染土壤和水體。

1.2自然處理模式

自然處理模式一般是利用灘涂,荒地及低洼地帶作為穩(wěn)定塘和人工濕地等的自然處理系統(tǒng)。zui初由江西,福建和廣東等地規(guī)?；i場采用,主要是進(jìn)行廢水厭氧消化后的處理。該模式總體投資省,運行費用低,但占地面積大,處理效果受季節(jié),溫度變化的影響,同時也容易導(dǎo)致地下水的污染。

1.3生物處理模式

由于厭氧發(fā)酵處理能夠耐受較高的有機(jī)物負(fù)荷,并可產(chǎn)生清潔可再生的氣體能源——甲烷,其成為了目前規(guī)?；i場主要的廢水處理方法。豬場糞便污水厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣的工藝已經(jīng)比較成熟,上常用的工藝有：厭氧擋板反應(yīng)器 (ABR),持續(xù)攪拌厭氧反應(yīng)器(CSTR),厭氧序批式反應(yīng)器(ASBR),上流式厭氧污泥床反應(yīng)器(UASB)等。厭氧反應(yīng)器運行的溫度范圍在25～60℃之間,處理效率能達(dá)到 2.9 kg COD/m3·天,在*被廣泛應(yīng)用。在我國,除上述反應(yīng)器外,半地埋式推流折返反應(yīng)器也有一定范圍的應(yīng)用。

好氧處理豬場廢水是早期規(guī)?；i場采用的一種處理方法,主要包括：活性污泥法,氧化溝活性污泥法和序批式活性污泥法(SBR)等。但因簡單的好氧處理無法解決豬場廢水中*的有機(jī)物濃度,對高濃度的氮磷去除效果也不理想,應(yīng)用并不廣泛。研究者采用間歇曝氣和高溫好氧生物處理來提高好氧法的處理效果,尤其是豬場污水中TN的去除,如 Beline等采用間接曝氣的方法去除了 53%的 TN。目前,好氧處理主要用于對厭氧發(fā)酵之后的出水進(jìn)行進(jìn)一步處理,使污水能夠達(dá)標(biāo)排放。

二級處理工藝流程為“調(diào)節(jié)池→生物氧化→接觸消毒”。

 

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2 規(guī)?；B(yǎng)豬廢水處理存在的突出問題
從豬場廢水處理的三種基本模式可以看出,還田模式和自然處理模式是靠自然生態(tài)循環(huán)和大量的土地來消納污染物,不適用于大規(guī)模養(yǎng)殖場,特別是隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,土地資源日益緊張,養(yǎng)豬場更趨于規(guī)?；?生物處理模式受到大家的關(guān)注。目前國內(nèi)外所用的生物處理工藝流程大致相同,都是固液分離 厭氧消化 好氧處理。有些治污企業(yè)不切實際地追求處理設(shè)施的機(jī)械化和現(xiàn)代化,導(dǎo)致處理工程投資大,運行費用高,致使微利運營的養(yǎng)殖企業(yè)難以承受,即使建有處理設(shè)施,也可能只是作擺設(shè)。因此,有必要對養(yǎng)豬廢水生物處理方法及過程進(jìn)行調(diào)查研究和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評價,找出廢水處理存在的問題,探尋設(shè)施投資少,運行費用低和處理高效穩(wěn)定的養(yǎng)殖業(yè)污水處理方法,進(jìn)行污染物的減量化,無害化,資源化處理與合理利用,才是治理養(yǎng)殖業(yè)污染的途徑。以下是兩個對生物處理模式有突出影響的因素。

2.1高氨氮導(dǎo)致碳氮比失衡,抑制微生物生長

氨氮主要來源于豬場廢水中尿素和蛋白質(zhì)的分解作用。盡管氨氮是微生物生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì),但當(dāng)其濃度超過了一定范圍時,會對微生物產(chǎn)生抑制作用。大部分豬場廢水中所含的氨氮在 500～1 000 mg/L 之間,當(dāng)氨氮濃度超過一定數(shù)值時就會減少甲烷產(chǎn)量。氨氮會改變xi胞內(nèi)的 pH值,抑制相關(guān)酶的活性,從而對厭氧產(chǎn)甲烷的菌群產(chǎn)生影響。

2.2抗生素的影響

為了達(dá)到治療疾病或是促進(jìn)生豬生長發(fā)育的目的,養(yǎng)殖場每年會使用大量抗生素,僅用于養(yǎng)豬業(yè)的抗生素就多達(dá)數(shù)十種。在中國,抗生素每年有 21萬噸的生產(chǎn)總量,其中 48%被用于農(nóng)業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)。一旦這些抗生素被豬攝入體內(nèi),其代謝途徑雖有不同,但zui終會以原始結(jié)構(gòu)或同分異構(gòu)體的形式排出體外。按照抗生素的種類,占攝入量17%～67%的抗生素*沒有改變就被排出體外,并隨著糞便尿液進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器,依舊保持原本的抗菌活性,甚至有一部分抗生素的代謝產(chǎn)物比其本身的生物毒性更強(qiáng)。 

 

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3 優(yōu)化廢水生物處理模式的對策

從以上論述可以看出,養(yǎng)豬廢水生物處理模式存在的突出問題是高氨氮和抗生素,因此,針對這兩個問題,在減量化,資源化,無害化及生態(tài)化的原則下,提出如下對策。

3.1引入高效脫氮菌

高效脫氮菌強(qiáng)化技術(shù)是將帶有特定脫氮功能的一類菌或菌群重新引入受污染環(huán)境中,促進(jìn)目標(biāo)污染物的降解和轉(zhuǎn)化,該類具有脫氮功能的菌或菌群應(yīng)分離篩選自相同或相似的生長環(huán)境。將高效脫氮菌強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用到養(yǎng)豬廢水厭氧-好氧處理系統(tǒng)中,可以通過提高處理系統(tǒng)整體微生物的活性來實現(xiàn)受污染水環(huán)境的污染物降解,是一種成本相對較低而環(huán)境生態(tài)效益顯著的技術(shù)手段。

3.2抗生素的預(yù)處理

抗生素主要在養(yǎng)豬廢水厭氧處理中引起相關(guān)變化,因此,針對具體養(yǎng)豬企業(yè)使用抗生素的不同,以及對微生物厭氧發(fā)酵過程產(chǎn)生沼氣和好氧過程的抑制狀況,研究抗生素的衰減規(guī)律及其物理化學(xué)預(yù)處理方法,降低其對水處理微生物的影響,為豬場廢水生物處理模式的安全性提供參考。

整個過程為通過粗格柵的原污水經(jīng)過污水提升泵提升后，經(jīng)過格柵或者篩率器，之后進(jìn)入沉砂池，經(jīng)過砂水分離的污水進(jìn)入初次沉淀池，以上為一級處理（即物理處理），初沉池的出水進(jìn)入生物處理設(shè)備，有活性污泥法和生物膜法，（其中活性污泥法的反應(yīng)器有曝氣池，氧化溝等，生物膜法包括生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤、生物接觸氧化法和生物流化床），生物處理設(shè)備的出水進(jìn)入二次沉淀池，二沉池的出水經(jīng)過消毒排放或者進(jìn)入三級處理，一級處理結(jié)束到此為二級處理，三級處理包括生物脫氮除磷法，混凝沉淀法，砂濾法，活性炭吸附法，離子交換法和電滲析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物處理設(shè)備，一部分進(jìn)入污泥濃縮池，之后進(jìn)入污泥消化池，經(jīng)過脫水和干燥設(shè)備后，污泥被zui后利用。

3.3生物自動化控制技術(shù)的應(yīng)用

從環(huán)保角度來看,養(yǎng)豬廢水處理主要使用生物處理模式,而在實際運行中,影響生物活性的因素很多,因此,針對以上培養(yǎng)的高效脫氮菌,可以通過生物自動化控制系統(tǒng)強(qiáng)化污水處理系統(tǒng),根據(jù)實際水質(zhì)的變化,實時在線培養(yǎng)高活性的厭氧和好氧微生物(包括脫氮菌)投加到反應(yīng)系統(tǒng),其目的在于：抵御污水水質(zhì)變化及抗生素廢水的沖擊;增強(qiáng)反應(yīng)系統(tǒng)的微生物濃度及活性,增強(qiáng)去除效果;同時,投加高效特定的微生物菌群,可在提高甲烷產(chǎn)量的同時,有效去除氨氮,確保zui終出水達(dá)標(biāo)。 
二級氣浮池中的浮泥入浮泥池，壓濾成濾餅，濾液回引至集水池。該方法處理的工業(yè)污水的CODcr、脫色率、SS、BOD5的去除率分別為80～90%、95%、90%以上、75－80%，符合GB8978－1996一級水排放標(biāo)準(zhǔn)。

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4 結(jié)論

　　規(guī)?；B(yǎng)豬廢水是一種高濃度有機(jī)廢水,含氮量高,碳氮比失調(diào),處理難度大。本文結(jié)合目前規(guī)?；i場廢水處理現(xiàn)狀,對不同處理模式進(jìn)行總結(jié)和分析;針對目前生物處理模式所存在的問題,結(jié)合國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,找出適合規(guī)模化養(yǎng)豬廢水處理設(shè)備的模式和對策。在生物處理模式下,筆者認(rèn)為通過引入高效脫氮菌和抗生素的預(yù)處理,解決高氨氮和抗生素對微生物毒害的影響,研發(fā)針對生物處理系統(tǒng)中厭氧階段,好氧階段與生物自動化控制系統(tǒng)的組合,根據(jù)實時水質(zhì)情況培養(yǎng)高活性微生物投加到生物處理系統(tǒng)中,提高甲烷產(chǎn)量,增強(qiáng)系統(tǒng)處理效率,將有望解決規(guī)?；B(yǎng)豬廢水處理存在的問題。