一、畜禽养殖行业废水概述
畜禽养殖每年为人类的餐桌提供了丰富的肉制品,充分满足了大众对肉蛋产品的需求。然而,畜禽养殖在带来充足供应的同时,也产生了大量的废水。这些废水携带着多种微生物、细菌和病毒,倘若处理不当,会直接污染地下水资源,进而间接危害人类健康。因此,对于这类废水的处理问题,必须予以高度重视。
二、畜禽养殖行业废水来源及特点
畜禽养殖行业的废水主要源自畜禽排出的尿液,圈舍、饲槽、地面和设备清洁等的冲洗水,以及少量工人在生活生产过程中产生的废水。
废水的产生量与众多因素密切相关,包括养殖的种类、畜禽的性别、生长期、饲料、天气条件以及生产方式等。例如,奶牛场的污水量多于肉牛场,猪场的污水量多于鸡场;采用自流饮水方式的鸡场产生的污水比使用抬头式饮水器的鸡场多。而且,不同的清粪方式对污水量和污染物浓度有着突显的影响。其中,干清粪工艺相较于水泡粪、水冲粪,污水量更少,并且水中的污染物浓度也较低。在这 3 种清粪方式下,每头猪每天平均消耗的水量分别约为 10 - 15L、20 - 25L、35 - 40L。
三、畜禽养殖行业废水处理难点
畜禽养殖行业的废水属于高浓度的有机废水,其中 COD、NH4+-N、SS 等含量高且严重超标。废水水量大、温度低、收集困难,其中固液混杂,有机物含量高,固形物体积小,分离难度大。尤其是规模化畜禽养殖场,污水量大且集中,处理难度极高。
四、畜禽养殖行业废水处理技术
(1)养殖废水预处理技术(物理法)
为提升废水处理效率,减轻废水处理设备的运转负荷,在进行废水处理之前需要实施预处理。常见的预处理方法主要有 Fenton 氧化、电化学氧化、絮凝沉淀法和吸附法等。Fenton 氧化能使废水的生化活性提高,废水色度去除率达 95%以上;电化学氧化能够有效去除废水中的重金属;絮凝剂能够降低废水中固体颗粒的含量;吸附法可以有效去除废水中的氨氮。
(2)厌氧处理技术
厌氧处理技术是借助厌氧微生物来处理动物粪便中的氨基酸和多糖,并在此过程中收集沼气。粪便中的含水量对厌氧处理的效果有着重大影响。若含水量少,会产生大量乳酸;若含水量多,则会产生较多的沼气。该技术的突显优势在于耗能低,无需通气和翻堆,节省人工。虽然厌氧处理工艺相对简单,但能够去除 80%溶解在水中的有机物。
(3)好氧处理技术
好氧处理技术属于利用好氧菌处理废水的生物处理技术。其特点在于成本低,水处理过程中所需的人工干预相对较少。在废水中投放一定量的好氧菌,好氧菌能够分解废水中的有机物,将其转化为二氧化碳、水和无机盐。二氧化碳排入空气,无机盐中的部分金属离子会被微生物吸收,磷酸根和硫酸根则溶解于水中,不会对水资源和土壤造成危害。好氧菌从污水中的有机物获取能量,用于自身的代谢和繁殖。如此一来,便有源源不断的好氧菌能够持续进行废水处理工作。在畜禽养殖废水处理中,应用很为多方面的是序批式反应器 SBR 工艺。
(4)厌氧 - 好氧组合处理技术
尽管厌氧处理技术和好氧处理技术各自具备优点,但也都存在一定的局限性。单独运用任何一种处理技术,都难以完全消除废水中的有害物质,使之达到废水排放标准。为此,将两种技术相结合,形成厌氧 - 好氧组合技术,就能够协同实现污染物的处理,使废水符合排放标准。该技术需要专业的污水处理设备,适用于大规模的养殖场。其中,上流式厌氧污泥床 - 活性污泥反应器在处理中应用较为常见