田思文彭舉威林英姿林孝娟

(1:吉林建筑工程學(xué)院市政與環(huán)境工程學(xué)院，長春130118;2:長春市財(cái)政投資評審中心，長春130061)

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高，人們對畜禽產(chǎn)品如肉、蛋、奶等的需求量逐漸增加，使畜禽養(yǎng)殖業(yè)由傳統(tǒng)的家庭副業(yè)轉(zhuǎn)化為規(guī)?；B(yǎng)殖，促進(jìn)了養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展.未經(jīng)處理的養(yǎng)殖場廢水含有大量的有機(jī)污染物以及N，P等營養(yǎng)物質(zhì)，污染負(fù)荷高，若直接排入或隨雨水沖刷進(jìn)入江河湖庫，會污染水質(zhì)，導(dǎo)致水生生物逐漸死亡;若過量排入農(nóng)田，可能導(dǎo)致土壤空隙堵塞，造成土壤透氣、透水性下降及板結(jié)、鹽化，嚴(yán)重影響土壤質(zhì)量和農(nóng)作物生長.隨著社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用于消納或處理糞便污水的土地越來越少，畜禽養(yǎng)殖所帶來的嚴(yán)重污染已引起政府、養(yǎng)殖場業(yè)主、污染治理研究和設(shè)計(jì)者的重視，畜禽養(yǎng)殖廢水的生物處理技術(shù)將成為研究的主體方向.

1 畜禽養(yǎng)殖廢水的好氧生物處理技術(shù)研究現(xiàn)狀

好氧生物處理是指利用好氧微生物處理養(yǎng)殖廢水的一種工藝，其基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機(jī)物，同時合成自身細(xì)胞.在好氧處理中，可生物降解的有機(jī)物最終可被完全氧化為簡單的無機(jī)物.好氧生物處理法分為天然好氧處理和人工好氧處理兩大類［1］.

1.1 天然好氧生物處理技術(shù)

天然好氧處理是指利用天然水體和土壤中的微生物來處理廢水的方法，主要有氧化塘和人工濕地等.氧化塘主要用來降低水體的污染物含量，同時提高溶解氧的含量，并適當(dāng)除去水中的氮和磷，減輕水體富營養(yǎng)化的程度;人工濕地可通過沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、消化、反硝化，以及植物吸收等途徑除去廢水中的懸浮物、有機(jī)物、重金屬等雜質(zhì)［2］.人工濕地凈化效果好、運(yùn)行成本低、植物可收割利用，具有廣泛的應(yīng)用前景.墨西哥灣建立了養(yǎng)殖地53%，NH3－N為48%，TP為42%，TN為42%［3］.廖新俤和駱世明［4］分別以香根草和風(fēng)車草為植被建立人工濕地，該濕地系統(tǒng)對養(yǎng)殖廢水的處理效果為COD去除率達(dá)90%以上，BOD去除率達(dá)80%以上.但天然好氧處理土地占用量大，處理效果易受季節(jié)溫度變化的影響，同時有可能污染地下水.

1.2 人工好氧生物處理技術(shù)

人工好氧生物處理是采取人工強(qiáng)化供氧以提高好氧微生物活力的廢水處理方法.該方法主要有活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、序批式活性污泥法及A/O法等工藝［1］.序批式活性污泥法即水解與SBR的結(jié)合工藝的研究比較多.鄧良偉以水解－SBR處理豬場廢水，水解過程COD有較高去除率SBR對TP去除率達(dá)74.1%，高濃度氨氮去除率達(dá)97%以上［5］.日本相關(guān)學(xué)者利用富含微生物的普通污泥，在充足氧氣的條件下，使禽尿污水和活性污泥混合后，經(jīng)過吸著、同化和酸化復(fù)雜反應(yīng)，廢水中的BOD，COD，P，N，固體懸浮物等達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)［6］.人工好氧生物處理技術(shù)雖然凈化處理效果穩(wěn)定可靠，但投資大，而且運(yùn)行成本高.

2 畜禽養(yǎng)殖廢水的厭氧生物技術(shù)處理研究現(xiàn)狀

厭氧處理技術(shù)即沼氣發(fā)酵技術(shù)已被廣泛的應(yīng)用于養(yǎng)殖場廢物處理中，到2002年底，我國畜禽養(yǎng)殖場大中型沼氣工程數(shù)量已達(dá)到2 000余處.厭氧技術(shù)處理過程不需要氧，不受傳氧能力的限制，具有較高的有機(jī)物負(fù)荷潛力，能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行有機(jī)物降解，因此，成為畜禽養(yǎng)殖場廢水處理中不可缺少的關(guān)鍵技術(shù).目前，用于處理養(yǎng)殖場廢水的厭氧工藝很多，其中，較為常用的有以下幾種:厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧折流板(ABR)、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)等.宋煒等［7］用厭氧折流板反應(yīng)器(ABR)處理養(yǎng)豬場廢水，進(jìn)水COD為8 000mg/L～11 000mg/L，出水COD去除率達(dá)65%.鄧良偉、陳銘銘等［8］用內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器(IC)處理養(yǎng)殖場廢水，TN去除率達(dá)21.7%，TP去除率達(dá)53.8%，COD去除率達(dá)80.3%，BOD5去除率達(dá)95.8%，固體懸浮物去除率達(dá)78%.趙青玲等［9］用EGSB處理養(yǎng)豬廢水，當(dāng)進(jìn)水COD濃度為6 000mg/L時，出水COD去除率上升到80%左右.但厭氧處理過程不能算是完全的處理，因其只去除了有機(jī)物和懸浮物，處理出水中的溶解氧的量低且氮、磷等營養(yǎng)物質(zhì)基本沒有得到有效去除，想要達(dá)到出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)還需作進(jìn)一步處理.

3 混合生物技術(shù)處理畜禽養(yǎng)豬廢水的研究現(xiàn)狀

高濃度有機(jī)廢水采用厭氧—好氧聯(lián)合處理工藝是目前公認(rèn)的最經(jīng)濟(jì)、高效的方法.目前采用厭氧—好氧工藝系統(tǒng)的處理實(shí)際養(yǎng)殖場廢水尚少見報道，且已有的厭氧—好氧工藝處理養(yǎng)殖場廢水報道，其處理效果均不佳，主要是好氧后處理對厭氧消化液污染物去除效果較差，尤其氨氮與總氮去除率都不高，遠(yuǎn)未達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)［10］.Ng W.G.采用序批式反應(yīng)器工藝(SBR)處理豬場廢水厭氧消化液，其NH4+－N去除率僅68.7%［11］.Jung Jeng Su等［12］采用SBR工藝處理豬場廢水厭氧消化液得出同樣結(jié)果，總凱氏N去除率僅42.4%～71.1%，CODcr去除率僅10%～40%.楊虹等［13］試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)間歇曝氣處理豬場廢水厭氧消化液其NH4+－N去除率小于60%，出水中NH4+－N濃度為600mg/L左右.Liao C.M.等［14］采用間歇曝氣處理豬場廢水厭氧消化液其總氮去除率達(dá)30%，NH4+－N去除率為40%.因?yàn)榻?jīng)過厭氧處理的養(yǎng)殖廢水中的COD/N值較低，對于好養(yǎng)處理，COD/N值只有在大于2.5以上才會有較好的脫氮效果，故在好氧工藝階段不能不添加額外的碳源.

4 結(jié)語

目前，國內(nèi)外生物處理畜禽養(yǎng)殖廢水的方法不少，但具體采用哪種生物處理方法，這不僅要考慮此處理方法技術(shù)上的優(yōu)勢，還要考慮該方法在投資、運(yùn)行費(fèi)用、操作和地域方面是否方便等問題.畜禽養(yǎng)殖廢水成分復(fù)雜，屬于高有機(jī)物濃度、高氮、磷含量和高有害微生物數(shù)量的“三高”廢水，采用單一的處理方法很難達(dá)到排放要求，高濃度有機(jī)廢水采用厭氧—好氧聯(lián)合處理工藝是目前公認(rèn)的最經(jīng)濟(jì)的高效方法，但厭氧與好氧工藝合理的組合還需廣大科研工作者進(jìn)一步研究.因此，厭氧與好氧工藝聯(lián)合處理養(yǎng)殖廢水的工藝具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義.

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