集約化養(yǎng)豬場廢水處理技術(shù)及應(yīng)用
養(yǎng)豬場廢水是養(yǎng)殖業(yè)廢棄物中最典型的一類污染物，主要包括豬尿、部分豬糞和豬舍沖洗水，屬高濃度有機廢水。由于養(yǎng)豬業(yè)屬傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，用于廢水處理的資金有限，所以養(yǎng)豬場廢水處理各項指標要完全達標難度很大。迄今為止，國內(nèi)外對養(yǎng)豬場廢水處理已進行了大量研究和工程應(yīng)用實踐。文章分析總結(jié)了近3年來集約化養(yǎng)豬場廢水處理的工藝研究和工程應(yīng)用等方面的情況，現(xiàn)報道如下。
1 豬場廢水處理工藝
目前，養(yǎng)豬場廢水處理研究的工藝方法有物化處理、自然生態(tài)處理、好氧處理、厭氧處理等，實際工程應(yīng)用中常常是這些處理技術(shù)的組合工藝。豬場廢水懸浮物質(zhì)濃度很高，懸浮物質(zhì)是COD的主要來源之一，過高的懸浮物質(zhì)將會影響后續(xù)生化處理的效果，所以在養(yǎng)豬場廢水進入生化處理系統(tǒng)之前進行固液分離處理是必要的。固液分離機有振動篩、回轉(zhuǎn)篩、水力篩和擠壓式分離機等，其中擠壓式分離機可以連續(xù)運行，效率較高。德國研制的FAN-SEPATOR的擠壓式離心分離機，具有很好的分離效果，在我國的應(yīng)用表明，懸浮物的去除效率較高，分離出來的泥渣含水率為80%左右。
豬場廢水氮磷含量很高，采用磷酸鎂銨(MgNH4PO4·6H2O，俗稱鳥糞石)化學(xué)沉淀法處理，使得廢水中的氨氮轉(zhuǎn)化為緩釋肥中的營養(yǎng)元素，解決了氮的回收和氨的污染兩大問題，同時達到較好的預(yù)處理效果，為后續(xù)的生化處理創(chuàng)造了條件。但該方法必須考慮廢水中N、P、Mg的平衡問題，所以廉價的添加劑是化學(xué)沉淀法能否實際應(yīng)用的關(guān)鍵。Lee SI等人利用海水或制鹽工業(yè)中的廢鹽鹵作為Mg2+添加劑，沉淀速度快，與添加MgCl2作鎂源對磷有等同的去除效果，是一種處理成本低廉的方法，但去除氨的效果不如添加MgCl2。
自然生態(tài)法是運用生態(tài)學(xué)原理與工程學(xué)方法相結(jié)合的技術(shù)，應(yīng)用較多的是穩(wěn)定塘工藝和人工濕地系統(tǒng)。PoachM E為了研究有機負荷和去除效果的關(guān)系，設(shè)計了6個并聯(lián)的濕地-池塘-濕地處理系統(tǒng)，通過分別進水控制各處理單元的有機負荷，試驗研究表明，最佳TSS、COD、TN、TP去除率分別為35% ~51%、30% ~50%、37% ~51%、13% ~26%，夏季處理效果明顯優(yōu)于冬季，處理效果受溫度和降雨的影響較大。自然生態(tài)法處理建設(shè)費用較低，運行成本低廉，但受自然條件的影響較大，適宜于土地資源豐富的地區(qū)，具有良好的應(yīng)用前景。好氧生化法主要有活性污泥法和生物接觸氧化法。成文采用接觸氧化水解(酸化)-兩段接觸氧化-混凝工藝處理豬場廢水，水解對CODcr有較高的去除率，穩(wěn)定在60%~70%;接觸氧化對COD的去除效果在50%左右。整個工藝對氨氮去除效果較好，出水氨氮在13~15 mg/L，CODcr在200~250 mg/L，經(jīng)過聚合氯化鋁混凝沉淀后，最終出水CODcr穩(wěn)定在100 mg/L以下，出水達到污水綜合排放一級標準(GB8978-88)。但該工藝程序復(fù)雜，占地面積大，對氨氮的去除效果還有待進一步研究。鄧良偉研究水解-SBR處理豬場廢水，大大簡化了處理工藝，水解去除了大部分的COD，TP去除率達到55%，但對氨氮去除效果不好;SBR對氨氮有較好的去除效果，TN的去除率為74.1%，氨氮的去除率在97%以上，但最終出水的COD殘留量較大。豬場廢水的高氨氮常常導(dǎo)致生化處理過程中碳源不夠、C/N過低，從而影響總氮的去除效果，如果采用外加碳源則會增加處理成本。Ju-Hyun Kim等人利用序批式反應(yīng)器(SBR)實時控制工藝，采取補充源水作外加碳源的方式處理豬場廢水，通過ORP以及pH值實時控制缺氧段、好氧段，TOC和總氮的去除率分別在94%和96%以上，能夠有效除去TOC和TN，但對TP的去除效果不佳。豬場廢水氨氮濃度高，對直接進行生化處理可能會產(chǎn)生影響，因此在生化處理前進行化學(xué)脫氮以減輕后續(xù)生化處理的難度，是目前豬場廢水處理的一個新途徑，于金蓮等人提出了加石灰乳混凝沉淀-脫氨-好氧生化的聯(lián)合處理工藝，在生化處理前進行混凝沉淀和脫氨預(yù)處理，一方面去除了大部分懸浮物和部分難降解有機物;另一方面提高pH值，脫除大部分氨氮，使后續(xù)生化處理降低能耗、容易達標。
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