遼寧省大型生豬規模養殖場污水治理模式調研和處理效果對比

陳賀亮

近年來，遼寧省畜牧生產總量和規模化飼養程度均顯著提升，畜禽糞污的產生量劇增，對自然環境造成很大危害，而且制約了行業發展。

1 養殖業污水治理思路

遼寧省已在2014年啟動了大型生豬規模養殖場糞便污水治理項目，其中生豬養殖的污水是治理工作的重點和難點。污水中含有有機質、氮、磷及微量元素等物質，其污染負荷較高，會污染地表水和地下水。水中過多的氮、磷會使水體富營養化，引起藻類迅速生長，爭奪陽光、空氣和氧氣，最終使水體變黑發臭，魚類及水生生物死亡，影響沿岸生態環境。集中、過量的施入土地，會使土壤板結，引起作物產量降低，推遲成熟期，影響后續作物的生產等。因此，種養結合、還田利用是目前污水治理的主要思路，要科學合理地分配可消納土地，利用作物根系充分吸收污水中的氮和磷，使污水作為優質有機肥，變廢為寶。也有少部分豬場根據周邊環境的需要，確立了達標排放的治理思路。

2 主要治理模式

遼寧省內參與項目的大型生豬規模養殖場的污水治理模式主要有3種，為多級沉淀模式、厭氧處理模式和厭氧好氧結合模式。選擇多級沉淀模式的約占71%，厭氧處理模式的約占15%，厭氧好氧結合模式的約占14%。

2.1 多級沉淀模式

在防滲漏、防外溢的污水池內，生豬規模養殖場的污水（尿液、沖洗水）經過三級以上沉淀和充分發酵，利用水體和生物的物理、化學等綜合作用來凈化污水，使有機質、病原微生物被降解和殺滅，末端沉淀池的水，可以還田（果、林）利用。這類方法投資少、工藝簡單、動力消耗少，但凈化功能受自然條件的制約。

2.2 厭氧處理模式

在無氧條件下由兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機污染物的處理方法。廢水中的有機物在大量微生物的共同作用下，被最終轉化為甲烷、二氧化碳和水，有時含有少量硫化氫和氨。厭氧生物適用于處理高濃度有機污水。

2.3 厭氧好氧結合模式

在厭氧處理后，在有氧氣存在的條件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）氧化分解作用，降解污水中的有機物，使其穩定、無害化的處理方法，一般用于處理低濃度有機廢水。厭氧、好氧結合，具有處理效率高、結構靈活、產泥率低等優點，特別是好氧處理用作厭氧處理的后續工藝，能使處理后出水的COD、懸浮物量極低，同時好氧工藝還具有脫氮處理的功能。

3 污水采樣和監測

筆者在遼寧省東西南北四個方位，針對不同污水處理模式篩選16家豬場進行采樣和監測，樣品分為入水樣和出水樣2種，主要監測項目為pH值、COD、BOD5、懸浮物、氨氮、總磷。于2015年4月監測，獲得有效數據12組，其中7家為多級沉淀模式，占58.33%；2家為厭氧處理模式，占16.67%；3家為厭氧好氧結合模式，占25%。

4 數據分析

各場入水口和出水口水樣測得的絕對數值差距很大，主要是因為污水的成分含量和處理效果受飼料成分、飼喂量多少、清糞工藝、氣溫變化、添加處理藥品等因素影響很大。單獨以某一家豬場的數據很難全面反映出某一模式的實際效果。因此，筆者從3種模式的整體角度出發，利用平均數值和降解率為分析對象，分析各個模式的處理效果。

4.1 總體分析

見表1，12家豬場出水口平均值較入水口pH值變化不大，降低3%；氨氮降低23.62%；總磷降低34.21%；懸浮物降低93.27%；COD降低79.41%；BOD5降低42.49%。由此可見，遼寧省2014年大型生豬規模養殖場糞便污水治理工作成效顯著，特別是污水中總磷、懸浮物、COD、BOD5的降低非常明顯，有效控制了水質的富營養化。

4.2 不同治理模式分析

7家多級沉淀模式的豬場，出水口平均值較入水口pH值無變化；氨氮降低0.92%；總磷降低46.82%；懸浮物降低68.41%；COD降低72.52%；BOD5降低34.62%。2家厭氧處理模式的豬場出水口平均值較入水口pH值提高3.90%；氨氮提高16.20%；總磷降低19.44%；懸浮物降低73.25%；COD降低76.72%；BOD5降低28.49%。3家厭氧好氧結合模式的豬場出水口平均值較入水口pH值降低14.63%；氨氮降低95.08%；總磷降低18.21%；懸浮物降低99.29%；COD降低96.57%；BOD5降低89.66%。

從絕對數值方面分析，多級沉淀模式和厭氧模式中，除多級沉淀模式的懸浮物指標155.71毫克/升達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）的要求之外，COD和BOD5的指標雖然顯著下降，但仍未達標。從降解率方面分析，2種模式對懸浮物、COD和BOD5的處理效果相差不大，懸浮物降解率在68.41%～73.25%之間，COD降解率在72.52%～76.72%之間，BOD5降解率在28.49%～34.62%之間。由此可見，冬季低溫對室外單純的厭氧發酵處理影響還是很大的，氣溫升高后，筆者會繼續做跟蹤監測。2種模式較為有效地保留了氨氮含量，污水稀釋后更適合以液態肥的形式還田使用。

從絕對數值方面分析，3家厭氧好氧結合模式豬場出水口的平均值，氨氮為49.13毫克/升，懸浮物為92.33毫克/升，COD為179.67毫克/升，BOD5為26.1毫克/升，是3種模式中數據最低的，達到《畜禽養殖業污染物排放標準》（GB18596-2001）的要求。結合各項指標的降解率分析，厭氧好氧相結合模式的處理效果最好。

厭氧好氧模式中的污水通過格柵濾去雜物后進行pH值調節，通過調節將銨離子轉化為氨氣，污水在經過沉淀、厭氧和好氧等多種凈化作用后達到排放標準。這種模式的優勢在于污水先通過厭氧去掉大部分需要有氧環境生存的有機物，再通過好氧模式去掉剩余的需要厭氧環境生存的有機物，大幅度降低污水中氨氮、總磷的含量，從而使污水中COD和BOD5大量降低。處理后的污水若符合標準，豬場可循環利用或達標排放，但該模式的投資較大，中小豬場無力承擔，且因為氮、磷含量降低，降低肥力，不適合作為液態肥。

《第一次全國污染源普查公報》中顯示，在農業源中，畜禽養殖業的COD和氨氮排放量分別為1268.26萬噸和71.73萬噸，占農業源COD和氨氮排放量的95.8%和78.1%，占全國COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%。生豬養殖作為畜牧業的重點污染防治行業，其污水的治理越來越受關注。豬場污水具有典型的“三高”特征，COD高、氨氮高、懸浮物高，目前經濟、單一的處理方法很難滿足達標排放的要求。因此，種養結合、還田利用是當前養殖業污水治理最重要的途徑。各豬場可結合自身的經濟條件、養殖規模、清糞方式、用水量和可消納土地的面積等因素綜合考慮，選擇適合自身、經濟實用的治理方式。