畜禽养殖废水生物处理技术现状*

田思文彭举威林英姿林孝娟

(1:吉林建筑工程学院市政与环境工程学院，长春130118;2:长春市财政投资评审中心，长春130061)

近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，人们对畜禽产品如肉、蛋、奶等的需求量逐渐增加，使畜禽养殖业由传统的家庭副业转化为规模化养殖，促进了养殖业的发展.未经处理的养殖场废水含有大量的有机污染物以及N，P等营养物质，污染负荷高，若直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，会污染水质，导致水生生物逐渐死亡;若过量排入农田，可能导致土壤空隙堵塞，造成土壤透气、透水性下降及板结、盐化，严重影响土壤质量和农作物生长.随着社会经济的发展，用于消纳或处理粪便污水的土地越来越少，畜禽养殖所带来的严重污染已引起政府、养殖场业主、污染治理研究和设计者的重视，畜禽养殖废水的生物处理技术将成为研究的主体方向.

1 畜禽养殖废水的好氧生物处理技术研究现状

好氧生物处理是指利用好氧微生物处理养殖废水的一种工艺，其基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物，同时合成自身细胞.在好氧处理中，可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物.好氧生物处理法分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类［1］.

1.1 天然好氧生物处理技术

天然好氧处理是指利用天然水体和土壤中的微生物来处理废水的方法，主要有氧化塘和人工湿地等.氧化塘主要用来降低水体的污染物含量，同时提高溶解氧的含量，并适当除去水中的氮和磷，减轻水体富营养化的程度;人工湿地可通过沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、消化、反硝化，以及植物吸收等途径除去废水中的悬浮物、有机物、重金属等杂质［2］.人工湿地净化效果好、运行成本低、植物可收割利用，具有广泛的应用前景.墨西哥湾建立了养殖地53%，NH3－N为48%，TP为42%，TN为42%［3］.廖新俤和骆世明［4］分别以香根草和风车草为植被建立人工湿地，该湿地系统对养殖废水的处理效果为COD去除率达90%以上，BOD去除率达80%以上.但天然好氧处理土地占用量大，处理效果易受季节温度变化的影响，同时有可能污染地下水.

1.2 人工好氧生物处理技术

人工好氧生物处理是采取人工强化供氧以提高好氧微生物活力的废水处理方法.该方法主要有活性污泥法、接触氧化法、生物转盘、序批式活性污泥法及A/O法等工艺［1］.序批式活性污泥法即水解与SBR的结合工艺的研究比较多.邓良伟以水解－SBR处理猪场废水，水解过程COD有较高去除率SBR对TP去除率达74.1%，高浓度氨氮去除率达97%以上［5］.日本相关学者利用富含微生物的普通污泥，在充足氧气的条件下，使禽尿污水和活性污泥混合后，经过吸着、同化和酸化复杂反应，废水中的BOD，COD，P，N，固体悬浮物等达到排放标准［6］.人工好氧生物处理技术虽然净化处理效果稳定可靠，但投资大，而且运行成本高.

2 畜禽养殖废水的厌氧生物技术处理研究现状

厌氧处理技术即沼气发酵技术已被广泛的应用于养殖场废物处理中，到2002年底，我国畜禽养殖场大中型沼气工程数量已达到2 000余处.厌氧技术处理过程不需要氧，不受传氧能力的限制，具有较高的有机物负荷潜力，能使一些好氧微生物所不能降解的部分进行有机物降解，因此，成为畜禽养殖场废水处理中不可缺少的关键技术.目前，用于处理养殖场废水的厌氧工艺很多，其中，较为常用的有以下几种:厌氧滤池(AF)、上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧折流板(ABR)、内循环厌氧反应器(IC)等.宋炜等［7］用厌氧折流板反应器(ABR)处理养猪场废水，进水COD为8 000mg/L～11 000mg/L，出水COD去除率达65%.邓良伟、陈铭铭等［8］用内循环厌氧反应器(IC)处理养殖场废水，TN去除率达21.7%，TP去除率达53.8%，COD去除率达80.3%，BOD5去除率达95.8%，固体悬浮物去除率达78%.赵青玲等［9］用EGSB处理养猪废水，当进水COD浓度为6 000mg/L时，出水COD去除率上升到80%左右.但厌氧处理过程不能算是完全的处理，因其只去除了有机物和悬浮物，处理出水中的溶解氧的量低且氮、磷等营养物质基本没有得到有效去除，想要达到出水水质标准还需作进一步处理.

3 混合生物技术处理畜禽养猪废水的研究现状

高浓度有机废水采用厌氧—好氧联合处理工艺是目前公认的最经济、高效的方法.目前采用厌氧—好氧工艺系统的处理实际养殖场废水尚少见报道，且已有的厌氧—好氧工艺处理养殖场废水报道，其处理效果均不佳，主要是好氧后处理对厌氧消化液污染物去除效果较差，尤其氨氮与总氮去除率都不高，远未达到排放标准［10］.Ng W.G.采用序批式反应器工艺(SBR)处理猪场废水厌氧消化液，其NH4+－N去除率仅68.7%［11］.Jung Jeng Su等［12］采用SBR工艺处理猪场废水厌氧消化液得出同样结果，总凯氏N去除率仅42.4%～71.1%，CODcr去除率仅10%～40%.杨虹等［13］试验发现间歇曝气处理猪场废水厌氧消化液其NH4+－N去除率小于60%，出水中NH4+－N浓度为600mg/L左右.Liao C.M.等［14］采用间歇曝气处理猪场废水厌氧消化液其总氮去除率达30%，NH4+－N去除率为40%.因为经过厌氧处理的养殖废水中的COD/N值较低，对于好养处理，COD/N值只有在大于2.5以上才会有较好的脱氮效果，故在好氧工艺阶段不能不添加额外的碳源.

4 结语

目前，国内外生物处理畜禽养殖废水的方法不少，但具体采用哪种生物处理方法，这不仅要考虑此处理方法技术上的优势，还要考虑该方法在投资、运行费用、操作和地域方面是否方便等问题.畜禽养殖废水成分复杂，属于高有机物浓度、高氮、磷含量和高有害微生物数量的“三高”废水，采用单一的处理方法很难达到排放要求，高浓度有机废水采用厌氧—好氧联合处理工艺是目前公认的最经济的高效方法，但厌氧与好氧工艺合理的组合还需广大科研工作者进一步研究.因此，厌氧与好氧工艺联合处理养殖废水的工艺具有十分重要的现实意义.

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