李遠幸,楊運麗,錢 麗,陶 令(.河南省駐馬店市泌陽縣羊冊家畜改良站,河南泌陽46700;.河南省駐馬店市泌陽縣動物疫病預防控制中心,河南泌陽46700;.河南省駐馬店市泌陽縣動物衛生監督所,河南泌陽46700)
?
芻議規模化畜禽養殖場廢水處理技術研究進展
李遠幸1,楊運麗2,錢麗3,陶令3
(1.河南省駐馬店市泌陽縣羊冊家畜改良站,河南泌陽463700;2.河南省駐馬店市泌陽縣動物疫病預防控制中心,河南泌陽463700;3.河南省駐馬店市泌陽縣動物衛生監督所,河南泌陽463700)
摘要:當年,畜禽養殖場廢水成了重要的污染源,因此加強對其研究是非常重要的,鑒于此,文章對規模化畜禽養殖場廢水處理技術研究進展作了詳細的闡述與分析。
關鍵詞:廢水處理;畜禽養殖廢水;工藝處理方法
1.1物理化學法
1.1.1固液分離技術畜禽養殖廢水固體懸浮物含量一般都很高,無論采用什么工藝系統或綜合處理方法,固液分離是必不可少的一個工藝環節。固液分離技術一般包括過濾、篩濾、離心、絮凝、沉淀等。常用的設備有格柵、篩網、濾網、臥式離心機、壓濾機、離心盤式分離機等。利用化糞池或濾網等固液分離設備可除去40%~65%的固體懸浮物,使生化需氧量(BOD5)下降25%~35%。
1.1.2混凝沉淀技術利用PFS、PAC、CPAM為原料,按照PFS+PAC+CPAM(250+50+1mg/L)組合配置了一種新型的復合高效混凝劑PAFM。在pH 6.2~6.8,混合攪拌G1T1=3.5x104,反應攪拌G2T2=3.05x104,新型復合混凝劑PAFM投藥量為300 mg/L,靜置時間25 min的條件下,SS去除率為75.7%,CODcr去除率64.5%,BOD去除率55.3%,優于傳統單獨處理的混凝劑PAC、PAM,是一種適合養殖廢水工業分離的高效混凝劑。
1.1.3Feton試劑法Feton試劑法是以亞鐵離子(Fe2+)為催化劑用過氧化氫(H2O2)進行化學氧化的廢水處理方法。它能生成強氧化性的羥基自由基,與廢水中的有機物生成有機自由基使之結構破壞,最終氧化分解[1]。日本的MakotoShoda,HyunheeLee在pH為3.5~4,H2O2/Fe2+的摩爾比為2,反應時間為30 min的實驗條件下,對畜禽養殖廢水進行氧化處理,其中CODcr去除率≥80%,色度去除率≥95%。
1.2生物處理法
1.2.1厭氧處理技術厭氧處理反應過程中不需要曝氣,動力費用節省,運行成本低,若產生的沼氣能被利用,則運行成本會進一步降低。厭氧反應器單位容積負荷高,因此有機物去除量很高,從而其特點造價低,占地面積少。折流式厭氧反應器(ABR)是Bachmann和McCarty等人于1982年前后提出的新型高效厭氧反應器。該反應器運用豎向導流板在反應室內形成幾個獨立的反應室,每個反應室內馴化培養出與該處環境條件相適應微生物群落,實現了分相多階段厭氧處理。反應器以推流為主的流動形態,保證系統的出水水質,對沖擊負荷及進水有害物質具有較強的緩沖適應能力。
1.2.2好氧處理技術好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機物,可降解的有機物最終被完全氧化為簡單的無機物(CO2和水分),同時微生物在降解過程中合成自身細胞(活性污泥)。
好氧處理方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥及氧化溝等。采用好氧技術對畜禽廢水進行生物處理,這方面研究較多的是水解與SBR的組合工藝,由于SBR工藝在一個構筑物中可以完成生物降解和污泥沉淀兩種作用,減少了全套二沉池和污泥回流設施,同時又能脫氮除磷,在好氧與厭氧工藝組合中得到了廣泛的應用。
1.3自然處理法
近年來,人工濕地的研究越來越受到重視,以蘆葦和姜花草為植被,建立人工濕地,處理畜禽養殖廢水處理二級工藝出水,COD去除率可達55%以上,氨氮和總磷可達90%以上。王妍艷在用改進型波形潛流人工濕地處理豬場厭氧處理后的出水,
水力停留時間為4 d,對CODcr、NH4+-N和TP的去除率分別為86.0%、70.1%和91.6%,均有較好地處理效果。自然處理法由于投資省、工藝簡單、動力消耗少,在有足夠土地可利用的條件下,它是一種較為經濟的處理方法,特別適宜于小型畜禽養殖場的廢水處理。
1.4綜合處理法
畜禽養殖廢水水量波動大,含渣量、有機物和氮磷濃度高,處理技術不夠成熟,管理運行成本高等特點,單一采用物理、化學或者生物處理方法很難達到排放要求。上述的自然處理法、厭氧法、好氧法各有優缺點和適用范圍,取長補短,實際應用中加入其他處理單元,根據畜禽廢水的特點和要求達到的排放標準,設計出由以上3種、或以它們為主體并結合其他處理方法的組合工藝共同處理畜禽廢水。這種綜合處理方法能以較低的處理成本,取得較好的效果,獲得良好穩定的出水水質。
2.1循環經濟概念的應用
盡管目前畜禽養殖廢水有了一些先進技術,但處理成本仍舊制約著畜禽廢水的處理,不利于畜禽養殖業的發展。豬場廢水等畜禽廢水中,有著大量有機物,這些有機物經厭氧消化后會產生大量的可燃氣體甲烷、氫氣等,這些氣體經過凈化后可作為能源再進行利用,傳統上被用作燃料,或加熱和發電,減少能耗成本和環境質量的惡化。采用厭氧消化池與沼氣生產相結合的污水處理工藝,以養殖、沼氣、供熱及供電一體化新型的循環經濟模式有著重要的應用價值。
2.2廢水處理與資源回收相結合
氮和磷是不可再生資源,污水中排放氮磷是氮磷消耗重要途徑。目前,污水中氮磷去除和回收是通過化學和生物法[2]。同時吹脫加藥結晶回收廢水中磷法得到廣泛的關注,它是利用吹脫曝氣提高水中的pH值,來提高飽和度,并利用水中堿度或投加鈣鎂等離子生成化學沉淀,投加少量藥劑便能取得很高的回收率,也會節省一定的藥劑成本。
2.3廢水末端治理與源頭相控制
如今畜禽廢水處理工藝大部分是對已有污染物進行處理,并沒能從源頭上減少養殖業對周圍環境的污染。大力推廣干清糞工藝和合理設計規劃養殖場內部結構,可以從源頭上減少了畜禽廢水對于受納水體的污染,也可以減少處理費用。
綜上所述,我們要積極宣傳與使用綠色飼料,減少飼料中有毒有害的添加劑,從根本上減少畜禽廢水處理的成本,并對清潔生產進行廣泛的推廣,改革企業的傳統生產模式,不僅從源頭上減少污染物,還對于畜禽養殖業健康持續發展非常有利。
參考文獻:
[1]王福山.浙江大學碩士學位論文[D].畜禽糞肥重金屬殘留對農產品和土壤環境的影響,2012.
[2]姚麗賢,黃連喜,蔣宗勇,等.動物飼料中砷,銅和鋅調查及分析[J].環境科學,2013.
(編輯:趙鵬飛)
中圖分類號:X713
文獻標識碼:A
文章編號:1006- 799X(2016)07- 0111- 02
作者簡介:李遠幸(1973-),女,河南泌陽人,助理畜牧師,主要從事畜牧獸醫管理工作。