趙方圓

（安徽科澤華盛環(huán)境技術(shù)有限公司，合肥 230000）

近年來(lái)，隨著居民生活水平的提升，為更好地滿足群眾的生活需要，生豬養(yǎng)殖朝著集約化、規(guī)?；姆较虬l(fā)展。據(jù)統(tǒng)計(jì)，截至2019年6月30日，我國(guó)生豬存欄量超過(guò)3億頭，達(dá)到3.476億頭。規(guī)?；i養(yǎng)殖創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但由此所產(chǎn)生的環(huán)境污染問(wèn)題值得關(guān)注。規(guī)?；i養(yǎng)殖產(chǎn)生的大量養(yǎng)殖廢水、生豬排泄物會(huì)直接影響生豬養(yǎng)殖場(chǎng)周邊的土壤、大氣和水環(huán)境，處理不當(dāng)會(huì)給周邊環(huán)境造成污染，尤其是生豬排泄物會(huì)增加周圍水體生態(tài)系統(tǒng)的硝酸鹽含量[1]。因此，在發(fā)展規(guī)?；B(yǎng)豬產(chǎn)業(yè)，滿足居民生活需要的基礎(chǔ)上，強(qiáng)化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水防治工藝研究，并提出資源化、無(wú)害化處理對(duì)策，具有積極的經(jīng)濟(jì)意義和環(huán)保意義。

1 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水特征

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水主要是指豬排泄物與豬舍沖洗水的混合物[2]。據(jù)估計(jì)，一頭豬的年排泄量約為2.5 t，按照中等規(guī)模（500頭）的養(yǎng)殖場(chǎng)估算，一年所產(chǎn)生的排泄量將達(dá)到1 250 t，加上清潔豬舍等場(chǎng)所產(chǎn)生的廢水，每年由此產(chǎn)生的養(yǎng)豬場(chǎng)廢水規(guī)模龐大。根據(jù)養(yǎng)豬場(chǎng)廢水水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果，其主要呈現(xiàn)出五大特征。

1.1 有機(jī)污染物負(fù)荷高

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)每年產(chǎn)生大量廢水，其中含有較多的懸浮物（SS）、氨氮（NH3-N）及有機(jī)物，固液混雜，污染物含量高。一般來(lái)說(shuō)，化學(xué)需氧量（CODCr）保持在13 000～18 000 mg/L，五日生化需氧量（BOD5）保持在600～8 000 mg/L。排泄物中氮、磷含量大，未經(jīng)處理直接排入水體會(huì)加劇水體富營(yíng)養(yǎng)化，影響河流生態(tài)系統(tǒng)的物種均衡分布。水中的氮常以硝酸鹽形式存在，含有殘留獸藥及病原體，損害生物健康。

1.2 沖擊負(fù)荷大

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水排放時(shí)間較為集中，一般會(huì)按照固定時(shí)間集中排放廢水，其中含有大量污染物[3]。其他時(shí)間段，規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水排放量較小。因此，廢水處理系統(tǒng)要具有較強(qiáng)的抗負(fù)荷能力和廢水量調(diào)節(jié)能力。

1.3 污染物種類多

從水質(zhì)檢測(cè)結(jié)果來(lái)看，規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水含有大量致病菌，其污染物種類多，成分復(fù)雜。廢水不僅含有氮、磷等容易造成水體富營(yíng)養(yǎng)化的物質(zhì)，還含有銅、硒、砷、汞等重金屬元素。此外，養(yǎng)豬過(guò)程中還會(huì)使用抗氧化劑、抗生素等，經(jīng)養(yǎng)豬場(chǎng)清洗后，其殘留物會(huì)直接排入周邊水體。炭疽、大腸桿菌等人畜共患病原菌存于廢水中，直接威脅人體健康。

1.4 處理難度大

規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水含有大量有機(jī)懸浮物，固液混雜，黏稠度大。大量飼料殘?jiān)?、豬糞等有機(jī)物經(jīng)直接沖洗進(jìn)入廢水中，飼料殘?jiān)⒓S渣等懸浮物易堵塞管道，使得廢水處理難度較大。

1.5 可生化性好

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水BOD5/CODCr約為0.40∶1.00，符合生物降解條件，較高的BOD5/CODCr使廢水具有良好的可生化性。

2 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝

目前，規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理工藝主要包括物理-化學(xué)處理工藝、生物處理工藝和自然處理工藝三類。

2.1 物理-化學(xué)處理工藝

物理-化學(xué)處理工藝集合了物理工藝與化學(xué)工藝的優(yōu)勢(shì)，可以應(yīng)用于規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理中。格柵、固液分離及沉淀等均屬于物理工藝，能夠?qū)U水中的有機(jī)質(zhì)、糞渣等進(jìn)行預(yù)處理；化學(xué)工藝則是將藥劑投加到物理工藝處理后的廢水中，對(duì)其進(jìn)行混凝處理，從而達(dá)到較為徹底的處理效果[4]。但化學(xué)工藝使用藥劑，易產(chǎn)生二次污染。規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水懸浮物含量高，可采用機(jī)械固液分離法、氣浮法、沉淀法等工藝，實(shí)現(xiàn)廢水的預(yù)處理，再選用顆?；钚蕴刻畛渖镞^(guò)濾器，處理固液分離時(shí)廢水中的氨氣、硫化物等污染物。綜上，針對(duì)廢水水質(zhì)特點(diǎn)，規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)可選用物理-化學(xué)處理工藝，達(dá)到預(yù)期處理效果。

2.2 生物處理工藝

2.2.1 好氧工藝

好氧工藝可以利用微生物在好氧條件下分解規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水中的有機(jī)物，合成活性污泥，可生物降解的有機(jī)物最終被完全氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。序批式活性污泥法是好氧工藝的主要形式，該工藝具有反應(yīng)靈敏、自動(dòng)化程度高、流程簡(jiǎn)便、易于操作、污泥絲狀膨脹控制效果好等特點(diǎn)，可以廣泛應(yīng)用于規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理中。

2.2.2 厭氧工藝

厭氧工藝可以處理規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水，其利用豬糞中的氨基酸、糖作為基料，使厭氧微生物在基料中充分繁殖、發(fā)酵，從而降解廢水污染物。其中，乳酸用來(lái)發(fā)酵含水量較低的糞料；沼氣發(fā)酵則用來(lái)處理含水量較高的糞料。其顯著優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)高濃度有機(jī)廢水的直接處理，實(shí)現(xiàn)資源回收再利用。但其不足是有機(jī)物降解率較低，經(jīng)厭氧工藝處理后，廢水仍然殘留大量有機(jī)物，氮磷污染物處理難以達(dá)到預(yù)期效果。

2.2.3 厭氧-好氧組合工藝

厭氧-好氧組合工藝可以有效處理規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水，具有較強(qiáng)的推廣應(yīng)用價(jià)值[5]。將其應(yīng)用于規(guī)模化養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理時(shí)，若缺少易降解有機(jī)物，則會(huì)影響工藝運(yùn)行效果，使得堿度失衡，氨氮、CODCr的去除都難以達(dá)到預(yù)期。通常，厭氧-好氧組合工藝還需要借助外源有機(jī)物來(lái)增強(qiáng)處理效果，但這樣會(huì)增加處理成本。

2.3 自然處理工藝

2.3.1 穩(wěn)定塘

穩(wěn)定塘利用人工修筑或者自然形成的池塘處理規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水，廢水經(jīng)穩(wěn)定塘代謝作用，可以實(shí)現(xiàn)污染物降解。目前，穩(wěn)定塘在南方水系較為發(fā)達(dá)的區(qū)域應(yīng)用較為廣泛，常與好氧、厭氧等工藝組合使用，廢水CODCr去除率能夠達(dá)到70%左右。穩(wěn)定塘可以與活性污泥法好氧池相結(jié)合，有效提升廢水CODCr處理效果。

2.3.2 人工濕地

人工濕地集合了生物工藝、化學(xué)工藝及物理工藝的技術(shù)特點(diǎn)，其對(duì)規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理效果較好。該工藝具有較強(qiáng)的除磷除氮功效，費(fèi)用低，適用性較強(qiáng)。但人工濕地易受到氣候影響，當(dāng)前研究的重點(diǎn)在于植物篩選。

3 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理案例分析

2020年，某鄉(xiāng)鎮(zhèn)通過(guò)招商引資，引入一個(gè)2 000頭規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)項(xiàng)目。根據(jù)養(yǎng)殖規(guī)模、廢水排放量和預(yù)期處理目標(biāo)，該養(yǎng)豬場(chǎng)選用“厭氧+生化+氧化塘”復(fù)合工藝處理廢水。首先將圈舍沖洗廢水和排泄物全部收集起來(lái)，利用固液分離機(jī)對(duì)廢水糞污進(jìn)行固液分離，利用厭氧技術(shù)將沼液廢水進(jìn)一步生化、沉淀處理，然后對(duì)廢水進(jìn)行消毒、脫色，并將其統(tǒng)一排入氧化塘，達(dá)標(biāo)后外排，用作灌溉用水。

3.1 工藝分析

集水池單元設(shè)置擋板，用以收集規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水。固液分離機(jī)將廢水中的豬毛、飼料等固體物分離，減輕后續(xù)處理負(fù)荷，避免廢水處理泵堵塞。厭氧池用以處理固液分離后的廢水，進(jìn)行進(jìn)一步的水解酸化，降低廢水有機(jī)物含量。其選用高分子長(zhǎng)鏈有機(jī)物對(duì)有機(jī)物進(jìn)行斷鏈，將其進(jìn)一步分解成小分子有機(jī)物，提高有機(jī)物的易降解性。生化池選用（厭氧-缺氧-好氧）A2/O工藝。沉淀池用以處理廢水中的脫落細(xì)菌，并添加絮凝劑、混凝劑來(lái)分解廢水中的絮體，經(jīng)沉淀后實(shí)現(xiàn)泥水分離。沉淀后的污泥回流至厭氧好氧（A/O）工藝段，然后用車輛將污泥運(yùn)至車間，為有機(jī)肥生產(chǎn)提供原料，從而實(shí)現(xiàn)污染物的資源化利用。在規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)附近修建一座二級(jí)氧化塘（一級(jí)厭氧氧化塘串聯(lián)二級(jí)好氧氧化塘），泥水分離后的出水經(jīng)消毒處理，排入氧化塘，氧化塘內(nèi)種植美人蕉、蘆葦?shù)人参?，?jīng)氧化塘進(jìn)一步處理，出水作為農(nóng)業(yè)灌溉水源。

3.2 處理效果

實(shí)踐表明，“厭氧+生化+氧化塘”復(fù)合工藝對(duì)該養(yǎng)豬場(chǎng)廢水的處理效果十分顯著。進(jìn)水CODCr、BOD5、SS、NH3-N和總磷（TP）分別為5 500 mg/L、1 100 mg/L、1 400 mg/L、550 mg/L和80 mg/L，經(jīng)集水池、固液分離、厭氧池、沉淀池和一、二級(jí)氧化塘處理后，出水CODCr、BOD5、SS、NH3-N和TP分別達(dá)到70 mg/L、18 mg/L、16 mg/L、53.3 mg/L和30.2 mg/L。各處理單元的廢水處理效果如表1所示。

表1 規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理效果

4 結(jié)語(yǔ)

規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)會(huì)排放大量廢水，其有機(jī)污染物負(fù)荷高，處理難度大。因此，規(guī)?；B(yǎng)豬場(chǎng)需要根據(jù)廢水的排放量、污染物含量以及經(jīng)濟(jì)因素等，選擇適當(dāng)?shù)奶幚砉に?，以獲得最佳環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益。