畜禽養殖廢水處理存在的問題及對策

徐 皓

山東省泰安市生態環境局，山東泰安 271000

畜禽養殖業是我國重要的農業產業之一，也是環境污染的主要來源之一。畜禽養殖排放的廢水含有大量的氨氮、磷、化學需氧量等有機污染物質，危害周圍的水體、土壤、空氣等。據統計，我國養殖廢水中的氨氮、總磷、生化需氧量等含量普遍超標，其中氨氮超標率高達70%以上，造成的環境污染問題不容忽視。隨著畜禽養殖業的不斷發展，畜禽養殖廢水的排放量越來越大。這些廢水含有大量的有機物和營養物質，如果不及時處理或者處理不當會嚴重污染環境，甚至威脅到人類健康。

隨著人們環保意識的不斷增強，人們越來越重視畜禽養殖廢水的治理和處理。處理畜禽養殖廢水的主要目的是減輕環境污染，保護生態環境。通過減少廢水排放和有效處理廢水，可以有效防止污染物質對周圍的水體、土壤、空氣的危害，維護生態平衡。畜禽養殖廢水含有大量有機物和微生物，在未經過有效處理前，可能會威脅人類健康。處理畜禽養殖廢水還可以有效減少這些有害物質對人類健康的影響。通過技術手段回收和利用其中的有用物質，如從廢水中提取蛋白質、氮、磷等營養物質，用于生產化肥等。這不僅可以節約資源，還可以促進資源循環利用，實現生態環境可持續發展，因此，處理畜禽養殖廢水是一項非常重要的生態環境保護工作。

1 畜禽養殖廢水排放的危害

1.1 水體污染

養殖業廢水中含有大量的營養物質和微生物，如果直接將廢水排放到周圍水體中，會導致水體富營養化。這些營養物質會促進水生植物和藻類的大量繁殖，形成“水華”，從而使水體變得混濁，影響水體的透明度和氧氣含量，導致水生動物的死亡及其棲息地的喪失，廢水中的有機物和微生物還會導致水體出現異味與色變，影響水的使用價值和美觀。

1.2 影響土壤質量

養殖業廢水中的營養物質和微生物會影響土壤質量。廢水中的氮、磷等營養物質容易被土壤吸收，形成土壤富營養化。如果養殖場附近的土壤受到廢水的污染，就會對土壤的物理、化學性質和微生物群落產生影響，從而影響農作物的生長和品質，進一步影響人類的健康。

1.3 污染空氣

畜禽養殖廢水排放影響周邊空氣是由廢水排放中的氣態污染物造成的，廢水排放中含有大量氨氣、硫化氫、甲烷等有害氣體，這些氣體易揮發并通過空氣傳播。當有害氣體釋放到環境中，會污染周邊空氣，危害到周邊居民的健康。氨氣是一種具有強烈刺激性氣味的氣體，會刺激人的眼睛、鼻腔和呼吸道等。因此，畜禽養殖廢水排放污染周邊空氣應引起足夠的關注和重視，相關人員需要采取有效的措施控制廢水排放中氣態污染物的排放，保障周邊居民的健康和環境質量[1]。

1.4 破壞生態系統

畜禽養殖廢水排放會破壞生態系統，破壞生態平衡和降低生物多樣性。畜禽養殖廢水中含有大量的有機物和營養物質，這些物質在水中易分解和腐敗，會導致水體富營養化。富營養化的水體會引起水中藻類大量繁殖，從而消耗大量水中的氧氣，導致水體缺氧，形成“死水”。同時，富營養化的水體會導致水生生物死亡和破壞生態系統平衡。因為藻類的大量生長會導致水中氧氣供應不足，而水生生物需要氧氣來維持生命活動,一旦水中氧氣供應不足，水生生物就會死亡，從而破壞生態系統的平衡[2]。

2 畜禽養殖廢水處理存在的問題

2.1 難以同時去除COD和氨氮

在畜禽養殖廢水處理過程中，COD(化學需氧量)和氨氮是兩個常見的水質污染指標，同時去除它們很困難，COD與氨氮的來源不同，因此需要采用不同的處理方法進行去除。目前，常用的方法是生物處理技術，如活性污泥法、生物膜法、厭氧處理等，但是這些方法對COD和氨氮的去除效率存在差異。在去除COD的過程中，通常需要供給大量的氧氣，加速化學反應，而不利于去除氨氮，因為氧氣會抑制氨氧化菌的生長，從而影響氨氮的去除效率。因此，在實際處理過程中，需要權衡COD和氨氮的去除效率，根據廢水的水質指標和排放標準進行合理的處理設計[3]。

2.2 難以去除溶解性營養物質

畜禽養殖廢水中含有大量的溶解性營養物質，如總磷、總氮等，這些物質會在水環境中引起富營養化問題，破壞水體生態系統平衡。其中，總氮和總磷是最關鍵的指標，它們是造成水體富營養化的主要原因。而這些營養物質的化學性質穩定，且在廢水中存在形式復雜，難以將其完全轉化為不溶性形式。

2.3 處理成本高

傳統的處理方法包括物理、化學和生物處理等，這些方法都需要投入大量的資金、人力和物力，而且效果不穩定，處理效率低。同時，一些新興的高新技術，如膜技術、電化學技術和生物膜反應器等雖然能夠獲得更好的處理效果，但是成本更高，需要更高級的設備和技術支持，因此也難以大規模推廣。畜禽養殖廢水處理成本高還與處理工藝的復雜性和耗能性相關，廢水處理需要進行多個步驟，包括預處理、初級處理、中級處理、高級處理等，每個步驟都需要應用不同的設備和技術，而且每個步驟都需要消耗能源[4]。

2.4 廢水處理設施建設不足

一是缺乏廢水處理設施。部分畜禽養殖場沒有配備廢水處理設施，導致廢水排放無法得到有效的處理和凈化，將廢水直接排放到水體中，嚴重污染水源，影響飲用水安全。二是廢水處理設施不完善。一些畜禽養殖場雖然配備了廢水處理設施，但是處理效果不理想，仍會污染環境，包括空氣和水環境污染等。三是廢水處理設施落后。有些畜禽養殖場應用的廢水處理技術落后，無法有效處理廢水，導致污染物排放量過大，給環境帶來巨大壓力。

3 畜禽養殖廢水處理的策略

3.1 改進處理工藝，提高COD和氨氮去除率

畜禽養殖廢水中含有大量的COD和氨氮等有機和無機物質，如果直接排放到水體中，將影響水環境質量和生態系統健康。在改進處理工藝方面，可以通過生物處理和物理化學處理方法來提高COD和氨氮去除率。

生物處理方法包括活性污泥法、曝氣法和厭氧消化等。活性污泥法是一種常見的生物處理方法，通過將廢水與生物體接觸，利用微生物對有機物進行分解和轉化，降解有機物和氨氮等污染物。在實際應用中，可以通過調整活性污泥反應器的污泥負荷、曝氣時間等條件優化處理效果。

曝氣法是另一種常用的生物處理方法，利用曝氣裝置將空氣泵入反應器，增加廢水中的氧氣，促進微生物代謝和氨氧化反應，從而去除COD和氨氮。厭氧消化是一種處理有機廢水的技術，通過在無氧條件下進行微生物代謝，將有機物質分解成更簡單的有機物和氣體，達到去除COD和氨氮等污染物的目的。

物理化學處理方法包括吸附、沉淀、過濾等。吸附是利用吸附劑將廢水中的有機物質吸附在吸附劑表面，并將從廢水中分離出吸附劑與有機物質。沉淀是通過將廢水中的污染物沉降到底部，然后從上部取出清水的一種處理方法。過濾是將廢水通過濾材，如沙子和碳材，從中去除懸浮物、顆粒和膠體，達到凈化水質的目的。

3.2 多種方法并用，去除廢水中殘留的營養物質

畜禽養殖廢水中含有大量的有機物、氮、磷等營養物質，如果直接排放到環境中，會污染水體生態環境。因此，必須采取適當的處理方法，去除廢水中的營養物質。在實際處理過程中，常采用多種方法并用的方式，達到更好的處理效果。

(1)物理處理方法。物理處理方法主要包括篩選、沉淀、過濾等方式，可以有效去除廢水中的懸浮顆粒和浮游生物等有機物質。其中，沉淀法是應用較廣泛的一種方法。可以采用混凝劑和絮凝劑等處理廢水，使其中的懸浮物質聚集成較大的顆粒，然后通過沉淀作用將其分離出來。但是，這種方法對于廢水中的溶解性有機物質、氮、磷等營養物質的去除效果較差。

(2)生化處理方法。生化處理方法是指利用微生物對廢水中的有機物質、氮、磷等進行降解和轉化的過程。常見的生化處理方法包括活性污泥法、厭氧發酵、人工濕地等。其中，活性污泥法是一種比較成熟的技術，可以同時去除廢水中的有機物質和氮磷等營養物質，具有處理效果好、運行穩定等優點。厭氧發酵法則可以在不需氧氣的條件下對有機物進行降解，將其轉化為可用的有機酸和氣體，可以有效去除有機物和氮磷等營養物質。人工濕地是一種自然的生態系統，可以通過植物和微生物等協同作用去除廢水中的營養物質。

(3)化學處理方法。化學處理方法是指利用化學反應對廢水中的有機物質、氮磷等進行去除的方法。常用的化學處理方法包括氧化、還原、吸附等。其中，氧化法可以將有機物質氧化為二氧化碳和水，同時可以去除廢水中的氮磷等營養物質。還原法則可以通過還原劑對廢水中的氧化物進行還原，將其轉化為可溶性有機物質、氮磷等營養物質提供還原環境，從而去除廢水中的營養物質。吸附法則可以利用吸附劑吸附廢水中的有機物質、氮磷等，從而達到去除的目的。

3.3 應用節能型設備，降低處理成本

人們逐漸意識到廢水處理需要減少對環境的影響，也需要降低處理成本。節能型設備是指能夠在處理廢水時節省能源的設備，這樣可以減少運營成本，提高處理效率，同時也減少對環境的影響。畜禽養殖廢水處理的節能型設備如下。

(1)沼氣池。沼氣池是一種用于處理廢水和污泥的設備，它能夠將有機物分解成沼氣和沉積物。沼氣池可以收集并利用廢水中的有機物質，將其轉化為可用的能源，如沼氣、熱能等。這種設備可以降低廢水處理的成本，也為養殖場提供了額外的能源來源。

(2)生物膜反應器。生物膜反應器是一種基于微生物附著于載體表面進行降解有機物的技術。它的工作原理是將污水流過高效生物膜，微生物在膜表面生長，分解廢水中的有機物質。生物膜反應器的優點是能夠降低污水處理的能耗，也能夠提高處理效率和縮短處理時間。

(3)電滲析裝置。電滲析是一種利用電場的力量將離子和分子分離的技術，它可以去除廢水中的鹽分和重金屬等有害物質。電滲析裝置的優點是可以減少污泥的生成，也能夠節約處理過程中的能源和化學藥劑等資源。

(4)膜生物反應器。膜生物反應器是一種新型的污水處理技術，它將生物膜反應器與膜分離技術相結合，利用微生物對污水進行降解處理，通過膜分離技術實現固液分離。這種設備可以提高處理效率，降低能耗和化學藥劑的使用量，也能減少廢水處理后的污泥產生量。

3.4 加強廢水處理設施建設

加強廢水處理設施建設可以有效降低廢水排放量和減少污染物含量，實現環境保護和可持續發展。

(1)建設集中處理設施是較為理想的選擇，尤其是適用于大規模養殖場。通過集中處理，可以有效減少廢水排放量，降低處理成本，提高處理效率。同時，集中處理設施具有較高的技術含量，可以應用先進的處理技術，如生物處理、膜分離等，達到更好的處理效果。對于小規模養殖場，建設分散式處理設施是一種可行的選擇。分散式處理設施可以根據具體情況，選擇適合的處理技術，如沉淀、過濾、氧化等，實現有效的廢水處理。此外，分散式處理設施還具有較小的建設投資和運營成本的特點，適合小規模養殖場的實際情況。

(2)完善廢水收集系統也是廢水處理設施建設的基礎，必須做到全面。應根據養殖場的實際情況，設計合理的廢水收集系統，確保能夠及時收集廢水并利用處理設施進行處理，廢水收集系統應具有穩定性和可靠性，防止廢水泄漏和外溢。

(3)隨著科技的發展，越來越多的新型廢水處理技術被研發出來。在加強廢水處理設施建設的過程中，應推廣先進的處理技術，如膜技術、生物處理技術、光催化等，增強處理效果和降低處理成本。同時，應加強對新技術的研究，為廢水治理提供更加有效的解決方案。

(4)廢水處理設施的運維和管理是保證設施長期穩定運行的重要保障。應建立科學的設施運維和管理體系，制定合理的設施維護計劃和管理制度，定期進行設施檢查和維修，及時解決設施故障問題，確保廢水處理設施的穩定運行。

綜上所述，加強畜禽養殖廢水處理設施建設是解決廢水治理問題的重要措施。建設集中處理設施和分散式處理設施，完善廢水收集系統，推廣先進的處理技術，加強設施運維和管理等措施，都可以有效降低廢水排放量和減少污染物含量，達到環境保護和可持續發展的目的。在實際應用中，應根據具體情況進行綜合分析，尋求最佳的解決方案。

4 結束語

近年來，改善農村人居環境是實施鄉村振興戰略的重點任務，畜禽養殖污染是農村人居環境整治繞不開的“攔路虎”，畜禽養殖造成的環境污染制約著農村人居環境的改善。但畜禽養殖在農村經濟發展中發揮著重要作用，解決畜禽養殖污染問題對促進美麗鄉村建設、改善農村人居環境至關重要。其中，畜禽養殖廢水污染又在畜禽養殖各類污染中占據重要比重，影響深遠。畜禽養殖廢水是指由養殖過程中飲水、洗浴、排泄等產生的含有有機物、氮、磷等污染物的廢水，畜禽養殖廢水的排放對環境和人類健康會造成很大的威脅，因此針對畜禽養殖廢水處理存在的問題，需要綜合應用多種處理技術進行處理，同時要嚴格控制養殖環節的廢水排放，對養殖廢棄物無害化處理進行資源化利用，并通過優化養殖場布局，提高養殖場建設標準，加強源頭管控，實現減少廢水排放和資源化利用的目標。同時，相關部門應加強對畜禽養殖場戶的監管和處罰，鼓勵或獎勵采用環保措施和先進技術的養殖場，推動養殖業和養殖污染治理行業綠色發展，增強從業人員環保意識，減少產污量，促進環境可持續發展。