畜禽養殖廢水處理技術
畜禽養殖業的發展在一定程度上滿足了人們的肉類需求,但也造成了環境污染問題。畜禽養殖廢水含有大量污染物,未經處理排放不可避免地會污染排放區域的空氣、水源和土壤環境。此外,畜禽養殖廢水處理困難,處理工藝要求高,技術人員必須實現相關技術創新,才能有效處理廢水。
1.畜禽養殖廢水的危害。
畜禽養殖廢水在我國農業面源污染中所占比例最高,對環境的污染和破壞能力最強。畜禽養殖廢水的化學需氧量(COD)。生物需氧量(BOD)。懸浮固體(SS)和氨氮含量極高,水質極差,不僅含有大量病原體,還伴有惡臭。因此,畜禽養殖廢水的直接排放可帶來以下危害:
首先,畜禽養殖廢水溶解性強。如果開放式排放未經處理,水中的雜質將始終保留在土壤表面,從而破壞土壤的結構和營養,逐漸失去土壤的生產能力。
其次,畜禽養殖廢水含有大量有害氣體。這些有害氣體主要是硫化銨、一氧化硫和三甲基胺。如果排放的畜禽養殖廢水處理不當,水中的氣體會慢慢融入空氣中,污染廢水排放區的大氣環境。
最后,畜禽養殖廢水中含有大量的病原菌。由于畜禽養殖廢水主要來自圍欄沖洗和雨水,它們包括畜禽毛、糞便、未消化飼料和溶解物。這些污染物進入水中后會產生大量的病原菌,從而惡化水質條件。如果未經妥善處理的畜禽養殖廢水直接排入附近水體,水域將受到污染,從而滋生細菌、蟲、鼠、螞蟻等生物,對周邊居民的生活環境構成極大威脅。
2.畜禽養殖廢水處理工藝。
目前,有關部門已經意識到畜禽養殖廢水的危害。為了有效處理和實現高質量的污水排放管理,我國制定了一系列污水排放技術規范。例如,環境保護部于2010年發布的《畜禽養殖污染防治技術政策》(環境發展[2010]151號)規范了我國畜禽養殖污染防治工作的工作內容,明確了這些污染的防治原則和工作方法,為畜禽養殖廢水處理提供了指導。同時,有關部門還制定了《畜禽養殖污染控制工程技術規范》(HJ497-2009)和《畜禽養殖污染物排放標準》(GB18596-2011),為畜禽養殖廢水排放和處理工作的發展提出了實質性要求。為了集約化畜禽養殖,水污染物的最高日排放濃度。部分技術人員通過建立人工濕地實現廢水處理,COD處理效率80%以上,BOD處理效率85%以上,固體懸浮物處理效率53%,氨氮處理效率48%。
2.1畜禽養殖廢水處理技術。
目前,我國畜禽養殖廢水處理方法主要有兩種:一種是物化法,另一種是生物法。物化法是指利用物理或化學手段處理畜禽養殖廢水的方法。例如,吸附法。電化學氧化法和絮凝沉淀法屬于物化處理技術,可有效處理畜禽養殖廢水。其中,吸附法多以氧化鋁改性沸石為吸附劑,最佳時間為4小時,可有效降低廢水的磷含量。絮凝沉淀法主要以絮凝劑為藥劑,使廢水出現絮凝分離墳墓,從而實現COD的有效處理。
生物法是畜禽養殖廢水處理的主要方法。該方法不僅占地面積小,而且處理能力強,不易受到環境因素的影響。目前,常見的生物處理技術包括厭氧處理技術和好氧處理技術。其中,厭氧處理技術主要包括厭氧濾池困難法、厭氧折流板處理法和內循環厭氧反應器處理法。以內循環厭氧反應器處理為例,用該方法處理畜禽養殖廢水可達80.3%的COD去除率。95.4%的BOD去除率和78.5%的SS去除率;此外,出水的暗濃度高于入水時的2.83%。有氧處理技術主要分為活性污泥處理、接觸氧化、生物轉盤和A/O處理。有氧處理技術的脫氮效果較差,但A/O工藝在實現污泥回流或高比例混合液回流時可實現高效脫氮。
2.2畜禽養殖廢水處理的組合工藝。
畜禽養殖廢水處理的物化法和生物法各有優缺點,但單獨使用時不能完全滿足國家畜禽養殖廢水的防治要求。因此,廢水處理人員可以實現兩種技術的有機結合,結合工藝開展污水防治工作。
以物化生物組合工藝為例。為了順利實現物化生物組合工藝,養豬場的技術人員設計了畜禽養殖廢水處理系統(如圖1所示)。處理系統通過管道實現了處理池與機械之間的連接,使豬舍污水通過特定的污水管道排放。在廢水處理過程中,設置了PAM加藥池,使廢水能夠實現絮凝沉淀,并通過物化方法對畜禽養殖廢水進行初步處理。然后,廢水進入螺旋固液分離器,將廢水中的固體污染物與水分離,將固體物質放入有機肥處理車間,為有機肥生產提供原料,廢水直接進入濾液調節池。經過濾液調節池處理后,廢水進入厭氧池進行厭氧處理,沼氣排入沼氣柜凈化,成為沼氣鍋爐的燃燒原料;厭氧處理后,廢水進入A/O生化池,層層篩分處理后進入沉淀池;A/O處理后產生大量污泥,也可排入有機肥車間,成為有機肥生產原料。畜禽養殖廢水處理系統排放的廢水,污染物濃度達到國家標準后方可排放,處理后的污水可作為灌溉水源進行二次利用。由此可見,畜禽養殖廢水處理系統不僅要滿足廢水排放的需要,還要具備實現廢水再利用的能力,有效實現畜禽養殖廢水的防治。