目前畜禽養(yǎng)殖廢水仍是污染水體的重要污染源。按廢水處理工藝的主體和組合方式可以分為以物化處理為主體、以生化處理為主體和物 化與生化處理相結合的三類組合工藝， 并分別比較了各類組合工藝的優(yōu)勢與不足。 根據(jù)現(xiàn)階 段畜禽養(yǎng)殖廢水處理出現(xiàn)的矛盾和問題提出未來發(fā)展的趨勢： 畜禽養(yǎng)殖業(yè)的污染防治將以大 力發(fā)展資源回收、 提倡能源回收與農業(yè)綜合利用以及發(fā)展清潔生產， 將末端治理與源頭控制 相結合為前提進行研究。 引言隨著我國經濟的發(fā)展和人民生活水平的提高， 大批規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場相繼建成， 且主要 分布在城市的近郊。 這些養(yǎng)殖場的發(fā)展一方面滿足了城市居民對肉類、 禽蛋類食物的大量需 求，也成為污染水體的重要污染源。我國每年畜禽養(yǎng)殖的廢水排放量超過１００億噸，遠遠 超過全國工業(yè)廢水與生活廢水排放量總和。同時畜禽廢水水量波動大，含渣量、有機物和氮 磷濃度高，處理技術不夠成熟，管理運行成本高[1-2]。目前我國有很多規(guī)?；B(yǎng)殖場開展了 畜禽養(yǎng)殖廢水的處理工作， 可是規(guī)?；B(yǎng)殖場的廢水處理出水水質絕大部分尚未達到國家一 級排放標準，遠不及工業(yè)廢水處理達標率的一半[3]。 2. 畜禽養(yǎng)殖廢水處理的工藝現(xiàn)狀國內外畜禽養(yǎng)殖場廢水的處理技術多種多樣， 其中按工藝的主體和組合方式可以分為三 種處理模式， 分別是以物化處理為主體、 以生化處理為主體和物化與生化處理相結合的組合 工藝。 2.1 以物化處理為主體的組合工藝日本的Kazuyoshi Suzuki[4]等人提出了一個包括結晶、曝氣、靜沉三個單元的連續(xù)處理實 際豬場污水的反應裝置， 該裝置主要通過前期結晶預處理和后期沉淀相結合， 主要以物化的 方式去除水中的污染物。 之后Kazuyoshi Suzuki等人[5]又進一步研究出通過曝氣結晶和成型鳥 糞石沉降從豬場廢水中去除和回收磷的具有雙重功能的簡易裝置， 在沉降污泥之前進行包括 鳥糞石、脫水、堆肥等多級處理，這種組合工藝污泥中不僅操作簡單，而且針對畜禽廢水高 濁度高懸浮物的特點，解決了污泥中存在大量懸浮性固體的難題。 2.2 以生化處理為主體的組合工藝傳統(tǒng)的還田利用和自然處理模式[6]由于受土地的限制已不能滿足城市近郊大量畜禽廢 水處理的要求， 因此迫切需要找到一種經濟、 的工業(yè)化處理模式來處理土地受限地區(qū)的 畜禽廢水處理。經過幾十年的研究和應用，畜禽養(yǎng)殖廢水厭氧處理工藝已經比較成熟，常用的工藝包括完全混合式厭氧反應器 （CSTR） 厭氧濾池 ， （AF） 厭氧序批式反應器 ， （ASBR） ， 厭氧擋板反應器（ABR），厭氧復合反應器（UBF），內循環(huán)厭氧反應器（IC），式厭 氧污泥床 （UASB） [7-14]。 等 盡管厭氧生物處理能直接處理高濃度畜禽廢水， 并能回收能源[15-17]， 但厭氧處理出水中污染物濃度仍然很高，特別是氨氮基本沒有去除，排入水體后，對環(huán)境的 影響仍然很大， 需要進一步后處理。 同時由于好氧生物工藝直接處理高濃度畜禽廢水能耗高， 運行費用昂貴[18]。相對于單一的厭氧或好氧工藝，厭氧一好氧的生化工藝組合具有處理效 率高、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥量少和防止臭味的產生等優(yōu)點。因此采用厭氧-好氧聯(lián) 合處理工藝是目前公認的經濟方法。 目前我國大部分規(guī)?；i場都采用厭氧-好氧工藝處理養(yǎng)殖場廢水，由于SBR工藝可以 在一個構筑物中完成生物降解和污泥沉淀兩種作用， 減少了全套二沉池和污泥回流設施， 同 時又能脫氮除磷，在厭氧一好氧工藝組合中得到了廣泛的應用。SBR工藝主要有兩種組合方 式，一種是將厭氧控制在水解階段，后接SBR工藝，如具有占地面積小,處理效率好,運行費 用低等特點的水解—SBR工藝[19-20]。另一種是厭氧反應器后接SBR工藝，如沉淀-UASB-SBR 工藝及“CSTR+SBR”工藝[21-23]。兩種處理工藝的組合均有各自的優(yōu)點，水解處理相對厭氧處 理工藝，能顯著縮短處理時間，提高處理負荷，同時厭氧處理又有較高的去除效率，各有利 弊。 鄧良偉等[24]研究的厭氧-加原水-間隙曝氣(Anarwia)工藝與SBR以及厭氧-SBR工藝相比， 在處理豬場廢水同等處理效果下的能耗少，且產生的沼氣用于發(fā)電能完全補償消耗的能 量，并有剩余。近年來一種新型生物反應器——AOS污水處理系統(tǒng)[25]（厭氧區(qū)-好氧區(qū)-沉淀 區(qū)）采用了一體化設置，節(jié)約了占地面積，減少了建設成本。且通過實際操作和現(xiàn)場運行， 出水質量能夠達到香港環(huán)保署制定的直接排河標準。 國外也有類似的工藝組合， 一個工業(yè)規(guī) 模的豬場（300頭）污染物處理系統(tǒng)[26]由厭氧處理單元和間歇曝氣單元組成，間歇曝氣單元 用來處理未處理過的液體肥和厭氧處理過的濃縮肥。 這種組合處理系統(tǒng)減少了能耗成本， 而 且再利用和處理了廢水，減少了環(huán)境質量的惡化。 2.3 物化與生化處理相結合的組合工藝以去除水中高濃度氨氮為目的的前處理物化工藝與后段生化處理結合的組合工藝 也是應用較多的一種工藝， 通過物化的方法去除水中高濃度的氨氮， 達到對畜禽廢水預處理 的目的。 預處理出水經過后段生化處理基本能達到國家三級排放標準， 若要想達到國家 排放標準，尚需增加好氧處理或缺氧脫氮處理單元。 孫群榮等人[27]介紹了氨吹脫-A2/O工藝處理高濃度養(yǎng)殖廢水的工程實例，這種方法是在 堿性介質條件下鼓入空氣使NH4+轉化為NH3釋放出來，脫氮率高，操作靈活，占地小。該工 藝具有剩余污泥少，耐沖擊符合能力強，難降解有機物去除等優(yōu)點。但由于該法需不 斷鼓氣、加堿，出水需再加酸調低pH。因此，處理費用比較高。R.Cintoli等[28]研究了以沸石 濾床為預處理兼有UASB和UASB-AF的整套系統(tǒng)，這種組合工藝的優(yōu)點在于設備構造簡單、 管理方便，具有綜合治理污染廢水的功能以及吸附材料、無害、耐磨、耐蝕。但同時也 存在這一些問題：由于樹脂再生頻繁而造成的操作困難，再生液仍為高濃度氨氮廢水，需再 處理以及費用昂貴等。P.Y. Yang[29]在研究稀釋后豬場廢水的同時脫碳脫氮時將厭氧污泥與 好氧污泥混合固定在同一個反應器中,采用氨結晶預處理-中間處理系統(tǒng)（同時脫碳脫氮）石灰石后處理的方法運行， 由于占地面積小， 該工藝可用于場地有限的豬場稀釋廢水的處理。 2.4 畜禽養(yǎng)殖廢水處理存在的問題由于養(yǎng)殖業(yè)是一個低利潤行業(yè)， 一般無法承受耗費較高的污水處理工藝。 以養(yǎng)豬業(yè)來說， 目頭200斤的生豬的銷售收入大概在1 400元左右， 養(yǎng)豬成本卻上漲到1 310元左右， 利潤 率只有10％左右。以按工業(yè)化模式處理廢水的萬頭規(guī)模的豬場[30]為例，5萬頭規(guī)模豬場排放 的糞尿污水在每天500噸以上，投資在100-150萬元，由于能耗較高，處理1噸污水約需耗電 2-4千瓦時，處理1噸污水運轉費在2.0元左右，由此可以推出每頭生豬的污水處理費用約占 利潤的20%， 因此對于豬場廢水的處理只能采用投資少、 運行和管理成本低且效果好的工藝。 為了適應規(guī)?；B(yǎng)殖的發(fā)展要求，近年來雖然有越來越多的規(guī)?；B(yǎng)豬場采用了一些新工 藝，引進了新的技術設備，但還是存在一些問題，主要有以下幾個方面： 1.某些技術設備及工藝在研究過程中忽略了養(yǎng)殖場的總體運行成本，致使運行管理成本 高成為畜禽廢水處理正常運行的制約因素。 2.養(yǎng)殖廢水中豐富的氮磷都是的資源，這些放錯位置的資源很容易被人忽視。 3.沒有從源頭上控制畜禽養(yǎng)殖廢水的排放，增大了廢水處理的難度和處理成本，不符合 可持續(xù)發(fā)展社會的思想。 3. 畜禽養(yǎng)殖廢水處理的趨勢 3.1 廢水處理與能源回收、農業(yè)綜合利用相結合盡管目前有很多處理畜禽養(yǎng)殖廢水的技術， 但是處理成本成為畜禽廢水處理的制約 因素，同時也不符合可持續(xù)發(fā)展的思路，為了解決這一矛盾，今后應該著力研究通過廢水處 理與回收能源和農業(yè)的綜合利用（有機農業(yè)）相結合降低豬場的運行成本的組合工藝。 豬場廢水等畜禽廢水中含有大量豐富的營養(yǎng)物質， 在處理過程中對這些有用的資源進行 回收和再利用， 可以充分利用在廢水處理過程中所產生的可回收生物能源。 豬場廢水中的有 機物經過厭氧消化產生了大量的可燃氣體，主要包括甲烷、氫氣等，這些氣體具有很高的熱 值，經過凈化可以作為能源進行再利用，傳統(tǒng)上被用作燃料，通常是用來加熱和發(fā)電，減少 了能耗成本和環(huán)境質量的惡化。 但由于沼氣工程經濟收益包括沼氣燃料、 沼液或沼渣制成的 肥料和飼料收益，所以沼氣工程需要對其綜合利用進行深入研究。 在今后的研究中還可以嘗試將沖洗廢水與糞污結合起來， 實現(xiàn)農業(yè)綜合利用， 發(fā)展廢水 處理的回收利用。在處理畜禽沖洗廢水時，將其與畜禽糞污結合起來，可以利用USR反應器 這種結構簡單、適用于高懸浮固體原料的反應器，原料從底部得到快速消化。未消化的生物 質固體顆粒和沼氣發(fā)酵微生物靠自然沉降滯留于消化器內， 上清液從消化器上部溢出。 同時 使用悶曬式太陽能熱水池，可充分利用太陽能加熱，提高反應溫度，即使在在冬季也可 較好的運行。其次在能源再利用方面，污水和鮮糞進入USR反應器，經厭氧反應器出來的沼 氣（含有細小雜志以及硫化氫等腐蝕性氣體）經脫水、脫硫凈化塔進入貯氣罐，進入用氣單 元使用。沼渣和沼液進行深加工，生產多元復合肥，有利于植物的生長和某些病蟲害防 止。這種采用USR反應池與沼氣生產相結合的污水處理工藝處理畜禽污水，實現(xiàn)了養(yǎng)殖、沼 氣、 供熱及供電一體化的新型處理模式， 可以達到物質、 能源良性循環(huán)的目標， 實現(xiàn)種植業(yè)、 養(yǎng)殖業(yè)和加工業(yè)等環(huán)節(jié)的協(xié)調發(fā)展，具有廣泛的應用價值。 3.2 廢水處理與資源回收相結合畜禽廢水處理的組合工藝中常常忽略對廢水的水質特征缺乏細致的了解， 氮和磷是的資源， 污水中排放的氮磷是氮磷消耗的重要途徑。 如何有效利用并回收這些資源越來 越多的引起了人們的關注。特別是在畜禽廢水中存在高濃度的氮磷，有利于資源回收。 目前， 污水中氮磷的去除和回收主要通過化學和生物的方法。 其中對磷的去除和回收的 方法中，普通的化學除磷方法回收率一般為90%以上，但添加藥劑后還需調回pH值，且藥劑 成本較高。目前鳥糞石工藝回收磷酸鹽工藝有很好的市場前景，每1 m3養(yǎng)豬場廢水多可以 回收171 g鳥糞石，回收的鳥糞石不需洗滌只需經過空氣干化即可得到約95%純度的鳥糞石 [31] 。更有研究表明，污泥回收75%的磷可減少3%～3.8%的污泥干固體質量?；厥樟缀螅?泥焚燒后灰分的產量也將顯著下降，可減少12%～48%。而且鳥糞石除磷工藝產生的污泥體 積很小，僅是化學除磷產生的污泥體積的49%。同時較為關注的吹脫加藥結晶的方法，主要 是利用吹脫曝氣提高水中的pH值以提高水溶液中磷酸鹽的過飽和度，并利用水中的堿度或 投加的鈣鎂等離子生成化學沉淀， 投加少量藥劑既可達到較高的回收率， 較普通化學除磷方 法節(jié)省了一定的藥劑成本。 因此， 如何更為強化并經濟有效地回收利用廢水中的氮磷資源成 為今后研究的發(fā)展趨勢。 3.3 把末端治理與源頭控制相結合目前畜禽廢水處理的大部分工藝都是對已有的污染進行處理， 并沒有深入考慮從源頭上 減少企業(yè)對周圍環(huán)境的污染。 末端治理與源頭控制相結合可以從根本上減少廢水處理量從而 減少廢水處理成本。 為了控制畜禽沖洗廢水對水體的污染， 應當大力發(fā)展清潔生產， 從源頭上減少畜禽廢水 的排放。在污染引起多種環(huán)境問題的今天，畜禽養(yǎng)殖業(yè)將面臨的挑戰(zhàn)，改革傳統(tǒng)生產模 式勢在必行， 已經越來越多的養(yǎng)殖企業(yè)走上了環(huán)境友好與資源節(jié)約之路。 大力推廣干清糞工 藝和合理設計規(guī)劃養(yǎng)殖場內部結構與設施，有助于從源頭上減少畜禽廢水對受納水體的污 染，也減少了污水處理的難度和費用。同時應著力宣傳使用綠色飼料和添加劑，減少飼料中 有毒有害或容易富集的添加劑如重金屬等， 不僅能從源頭上減少污染物的產生， 也有利于畜 禽養(yǎng)殖工業(yè)的健康長效發(fā)展。因此，開展清潔生產，把減少糞污產生和排放與污染物處理相 結合才是養(yǎng)殖業(yè)污染防治的當務之急。 4. 結論 1）畜禽養(yǎng)殖業(yè)是一個低利潤行業(yè)，一般無法承受耗費較高的污水處理工藝。因此對于 畜禽養(yǎng)殖廢水的處理只能采用投資少、 運行和管理成本低且效果好的工藝。 尋找節(jié)能的 處理方法在資源與能源問題日益的今天尤為重要， 開發(fā)具有節(jié)能處理畜禽廢水的處 理設備和組合工藝是實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展、 建設和諧社會的重要途徑， 以物化和生化處理結合的 組合工藝以其經濟性和性將會受到越來越多的關注。 2）去除廢水中污染物的同時有效回收和利用資源是未來畜禽廢水處理的一個方向，不 僅可以提高系統(tǒng)的去除率，回收利用的資源和能源還能大大減少系統(tǒng)的運行成本。 3）將末端治理與源頭控制相結合，從根本上減少畜禽廢水處理的運行和處理成本，推 廣清潔生產，改革企業(yè)的傳統(tǒng)生產模式，是今后畜禽廢水處理首要的發(fā)展趨勢。

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