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畜禽养殖场污染分析与治理技术
路中建
（河南清波环境工程有限公司，河南 郑州 450000）
畜禽养殖行业的迅速发展，不仅为人类提供了生活所需的肉、蛋、奶，也有效解决了地区劳动力需求。但发展的同时，对当地环境也造成了一定的污染，主要体现在水体、农田、大气三个方面。
养殖废水中高浓度有机物质进入水体后进行分解，会消耗水中的DO溶解氧，使水体发臭，导致水中生物大量死亡，其中氮、磷元素会使水体富营养化；废水在厌氧氨化情况下会产生大量的氮气及硫化氢气体，影响饲养员及周边民众的身体健康；废水未经任何处理就直接施用，会造成农作物产量低，亦能造成土壤的板结。
1 养殖废水特点
养殖废水特点如下：（1）水量大、集中排放、水力冲击负荷强。
（2）化学需氧量（COD）浓度高、氨氮高，固体悬浮物（SS）含量高。（3）废水含有重金属、消毒液、未消化的兽药及病原体等污染物。
（4）废水的碳氮比大于等于0.3，生物氧化性能较好。
2 养殖废水污染物浓度
通过笔者公司多年的实际治理经验得出，通常养殖场排出污染物如表1所示。
3 殖废水常见的排放标准
养殖废水常见的排放标准如表2所示。
4 污染治理工艺流程
4.1 沼气利用为主
该污染治理模式以沼气利用为主，适用于当地有较大的能源需求及养殖规模呈现较大集约化的养殖场。其周边有足够多的土地用于消纳厌氧后的沼渣、沼液，使沼渣、沼液全部达到循环利用；厂区周边有条件发电并网。该模式最大的特点是粪便排泄物连同冲栏清洗废水不经过固液分离设备一起进入厌氧反应器，最大限度保证废水污染物浓度，反应器内产生的沼气经收集后发电并网或者作为燃气做饭，资料显示每去除1 kg 化学需氧量（COD）可产生约0.35 m3沼气，沼气中甲烷含量在50%～60%之间，如果选用合适的沼气发电机，每立方米沼气可发电1.5度。
养殖场厌氧反应器一般使用红膜沼气池、盖泄湖沼气池、固体反应器（USR）、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）较多，其中盖泄湖沼气池，即黑膜沼气池应用广泛，适合于水冲粪、干清粪、液泡粪等，建设成本低、产气量大、运行维护方便；升流式厌氧污泥床反应器（UASB）厌氧反应器主要由配水系统、污泥床、污泥悬浮区、三相分离器、上清液出水区组成，内部可设置潜水搅拌机或者污泥循环泵，充分混合废水与厌氧污泥。占地面积较小，但投资成本较大、对运营条件要求较高。
4.2 固态有机肥利用为主
该污染治理模式适用于以固体有机肥加工为目的的集约化大型养殖场，可实现商品化输出，该工艺前端先进行固液分离，将新鲜粪便分离出来，然后再对固体粪渣和废水分别进行处理。固液分离设备通常有螺旋挤压式固液分离机、斜筛式固液分离机、圆筛式固液分离机，分离出的粪便含水率通常含水率为70%～80%，有的粪渣甚至可达到60%。
《畜禽养殖污染治理工程技术规范》中指出畜禽每天产生的新鲜粪便量如表3所示。
在固液分离出来的猪粪、牛粪、鸡粪等中加入玉米秸秆、蘑菇渣或稻壳、锯末等物料调节水分，使初始含水率保持在60%左右，碳氮比调整至25～30∶1；发酵温度保持在60℃左右，发酵10 d左右，原始条垛式发酵总周期在30～50 d左右，陈化后成品含水率在30%，温度35℃以下，可以作为商品肥售卖。
4.3 达标排放模式
该治理模式适用于对能源需求不高且厌氧产生的沼液和沼渣无法进行土地消纳，政策要求废水必须经处理后达标排放至市政污水厂或养殖场回用于冲洗道路或绿化的。该模式适用范围广泛，无局限性，适合出水要求较高地区使用。
养殖废水经收集后经过回转式格栅除污机流入集粪调节池，污水经过调节池切割泵提升进入震动式固液分离机，分离液化学需氧量（COD）去除率达30%，固体悬浮物（SS）去除率可达85%，分离液进入水解酸化池，提高废水的可生化性。之后升流式厌氧污泥床反应器（UASB）加热池中将废水温度提升至35℃左右，用泵提升至升流式厌氧污泥床反应器（UASB）厌氧反应器，化学需氧量（COD）负荷一般取3.5 kgCOD/m3.d。反应过程包括水解、酸化、产乙酸和产甲烷，通过不同的微生物参与反应，污染物最终转化为沼气、水等无机物，达到去除化学需氧量（COD）的目的，去除率一般为80%。
升流式厌氧污泥床反应器（UASB）反应器出水进入初次沉淀池，与絮凝剂、助凝剂混合反应沉淀后细小的悬浮物质被沉淀，上清液继续进入后续两级缺氧好氧工艺法（A/O）生化系统，其主要功能是脱氮除磷，主要由缺氧区与好氧区组成，缺氧区DO溶解氧小于等于0.2 mg/L，好氧区DO溶解氧在2～4 mg/L之间。废水在好氧区充足供氧条件下，自养菌的硝化作用将氨氮氧化为硝酸盐，通过硝化回流泵返回至缺氧池，在缺氧条件下，异氧菌的反硝化作用将硝酸盐还原为氨和氮气，实现污水的净化处理，两级缺氧好氧工艺法（A/O）工艺确保化学需氧量（COD）、总氮、总磷达标，化学需氧量（COD）去除率一般为95%，氨氮去除率为90%。废水经两级A/O处理后，进入二沉池投加聚合氯化铝（PAC）、聚丙烯酰胺（PAM）进行泥水分离，剩余污泥进入污泥池。上清液进入芬顿氧化池，投加酸，硫酸亚铁，双氧水反应。pH控制在2左右，利用强氧化剂去除有机物，保证出水水质。芬顿氧化出水进入斜管沉淀池进行泥水分离，清水加次氯酸钠消毒达标排放。系统中产生的剩余污泥、粪渣等，可以进行有机堆肥。
4.4 综合利用模式
种养结合模式实现了农业种植和畜禽养殖平衡，降低了农业种植对化肥的需求量，确保农牧业收入稳定增加。并通过种植业和养殖业的良性循环，改变传统农业生产方式，拓展生态循环农业发展空间，尤其大型养殖企业可考虑使用，实现种养平衡、资源化利用，保护生态环境。
5 结语与展望
针对当前我国养殖污染现状，通过对养殖场污染分析，总结了几种不同的养殖污染治理模式，各养殖公司需根据自身的发展状况及国家提出的养殖政策，酌情选择符合自身的污染治理模式。未来发展需要整合现有的处理模式，真正实现对养殖废弃物的资源化、能源化、规范化，最终走向一条可持续发展的道路。亦需要改变传统的养殖方式，从根本上解决畜禽养殖对环境的污染。
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