畜禽养殖业废水处理方法(2)

主体、 以生化处理为主体和物化与生化处理相结合的组合 工艺。

2.1 以物化处理为主体的组合工艺日本的Kazuyoshi Suzuki[4]等人提出了一个包括结晶、曝气、静沉三个单元的连续处理实 际猪场污水的反应装置， 该装置主要通过前期结晶预处理和后期沉淀相结合， 主要以物化的 方式去除水中的污染物。 之后Kazuyoshi Suzuki等人[5]又进一步研究出通过曝气结晶和成型鸟 粪石沉降从猪场废水中去除和回收磷的具有双重功能的简易装置， 在沉降污泥之前进行包括 鸟粪石、脱水、堆肥等多级处理，这种组合工艺污泥中不仅操作简单，而且针对畜禽废水高 浊度高悬浮物的特点，解决了污泥中存在大量悬浮性固体的难题。 2.2 以生化处理为主体的组合工艺传统的还田利用和自然处理模式[6]由于受土地的限制已不能满足城市近郊大量畜禽废 水处理的要求， 因此迫切需要找到一种经济、 高效的工业化处理模式来处理土地受限地区的 畜禽废水处理。经过几十年的研究和应用，畜禽养殖废水厌氧处理工艺已经比较成熟，常用 -1- 的工艺包括完全混合式厌氧反应器 （CSTR） 厌氧滤池 ， （AF） 厌氧序批式反应器 ， （ASBR） ， 厌氧挡板反应器（ABR），厌氧复合反应器（UBF），内循环厌氧反应器（IC），上流式厌 氧污泥床 （UASB） [7-14]。 等 尽管厌氧生物处理能直接处理高浓度畜禽废水， 并能回收能源[15-17]， 但厌氧处理出水中污染物浓度仍然很高，特别是氨氮基本没有去除，排入水体后，对环境的 影响仍然很大， 需要进一步后处理。 同时由于好氧生物工艺直接处理高浓度畜禽废水能耗高， 运行费用昂贵[18]。

相对于单一的厌氧或好氧工艺，厌氧一好氧的生化工艺组合具有处理效 率高、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少和防止臭味的产生等优点。因此采用厌氧-好氧联 合处理工艺是目前公认的最经济方法。 目前我国大部分规模化猪场都采用厌氧-好氧工艺处理养殖场废水，由于SBR工艺可以 在一个构筑物中完成生物降解和污泥沉淀两种作用， 减少了全套二沉池和污泥回流设施， 同 时又能脱氮除磷，在厌氧一好氧工艺组合中得到了广泛的应用。SBR工艺主要有两种组合方 式，一种是将厌氧控制在水解阶段，后接SBR工艺，如具有占地面积小,处理效率好,运行费 用低等特点的水解—SBR工艺[19-20]。另一种是厌氧反应器后接SBR工艺，如沉淀-UASB-SBR 工艺及

“CSTR+SBR”工艺[21-23]。两种处理工艺的组合均有各自的优点，水解处理相对厌氧处 理工艺，能显著缩短处理时间，提高处理负荷，同时厌氧处理又有较高的去除效率，各有利 弊。 邓良伟等[24]研究的厌氧-加原水-间隙曝气(Anarwia)工艺与SBR以及厌氧-SBR工艺相比， 在处理猪场废水同等处理效果下的能耗最少，且产生的沼气用于发电能完全补偿消耗的能 量，并有剩余。近年来一种新型生物反应器——AOS污水处理系统[25]（厌氧区-好氧区-沉淀 区）采用了一体化设置，节约了占地面积，减少了建设成本。且通过实际操作和现场运行， 出水质量能够达到香港环保署制定的直接排河标准。 国外也有类似的工艺组合， 一个工业规 模的猪场（300头）污染物处理系统[26]由厌氧处理单元和间歇曝气单元组成，间歇曝气单元 用来处理未处理过的液体肥和厌氧处理过的浓缩肥。 这种组合处理系

统减少了能耗成本， 而 且再利用和处理了废水，减少了环境质量的恶化。 2.3 物化与生化处理相结合的组合工艺以去除水中高浓度氨氮为目的的高效前处理物化工艺与后段生化处理结合的组合工艺 也是应用较多的一种工艺， 通过物化的方法去除水中高浓度的氨氮， 达到对畜禽废水预处理 的目的。 预处理出水经过后段生化处理基本能达到国家三级排放标准， 若要想达到国家一级 排放标准，尚需增加好氧处理或缺氧脱氮处理单元。 孙群荣等人[27]介绍了氨吹脱-A2/O工艺处理高浓度养殖废水的工程实例，这种方法是在 碱性介质条件下鼓入空气使NH4+转化为NH3释放出来，脱氮率高，操作灵活，占地小。该工 艺具有剩余污泥少，耐冲击符合能力强，难降解有机物去除效率高等优点。但由于该法需不 断鼓气、加碱，出水需再加酸调低pH。因此，处理费用比较高。R.Cintoli等[28]研究了以沸石 滤床为预处理兼有UASB和UASB-AF的整套系统，这种组合工艺的优点在于设备构造简单、 管理方便，具有综合治理污染废水的功能以及吸附材料无毒、无害、耐磨、耐蚀。但同时也 存在这一些问题：由于树脂再生频繁而造成的操作困难，再生液仍为高浓度氨氮废水，需再 处理以及费用昂贵等。P.Y. Yang[29]在研究稀释后猪场废水的同时脱碳脱氮时将厌氧污泥与 好氧污泥混合固定在同一个反应器中,采用氨结晶预处理-中间处理系统（同时脱碳脱氮）石灰石后处理的方法运行， 由于占地面积小， 该工艺可用于场地有限的猪场稀释废水的处理。 -2- 2.4 畜禽养殖废水处理存在的问题由于养殖业是一个低利润行业， 一般无法承受耗费

较高的污水处理工艺。 以养猪业来说， 目前一头200斤的生猪的销售收入大概在1 400元左右， 养猪成本却上涨到1 310元左右， 利润 率只有10％左右。以按工业化模式处理废水的万头规模的猪场[30]为例，5万头规模猪场排放 的粪尿污水在每天500吨以上，投资在100-150万元，由于能耗较高，处理1吨污水约需耗电 2-4千瓦时，处理1吨污水运转费在2.0元左右，由此可以推出每头生猪的污水处理费用约占 利润的20%， 因此对于猪场废水的处理只能采用投资少、 运行和管理成本低且效果好的工艺。 为了适应规模化养殖的发展要求，近年来虽然有越来越多的规模化养猪场采用了一些新工 艺，引进了新的技术设备，但还是存在一些问题，主要有以下几个方面： 1.某些技术设备及工艺在研究过程中忽略了养殖场的总体运行成本，致使运行管理成本 高成为畜禽废水处理正常运行的制约因素。 2.养殖废水中丰富的氮磷都是不可再生的资源，这些放错位置的资源很容易被人忽视。 3.没有从源头上控制畜禽养殖废水的排放，增大了废水处理的难度和处理成本，不符合 可持续发展社会的思想。 3. 畜禽养殖废水处理的趋势 3.1 废水处理与能源回收、农业综合利用相结合尽管目前有很多处理畜禽养殖废水的先进技术， 但是处理成本成为畜禽废水处理的制约 因素，同时也不符合可持续发展的思路，为了解决这一矛盾，今后应该着力研究通过废水处 理与回收能源和农业的综合利用（有机农业）相结合降低猪场的运行成本的组合工艺。 猪场废水等畜禽废水中含有大量丰富的营养物质， 在处理过程中对这些有用的资源进行 回收和再利用， 可以充分利用在废水处理过程

中所产生的可回收生物能源。 猪场废水中的有 机物经过厌氧消化产生了大量的可燃气体，主要包括甲烷、氢气等，这些气体具有很高的热 值，经过净化可以作为能源进行再利用，传统上被用作燃料，通常是用来加热和发电，减少 了能耗成本和环境质量的恶化。 但由于沼气工程经济收益包括沼气燃料、 沼液或沼渣制成的 肥料和饲料收益，所以沼气工程需要对其综合利用进行深入研究。 在今后的研究中还可以尝试将冲洗废水与粪污结合起来， 实现农业综合利用， 发展废水 处理的回收利用。在处理畜禽冲洗废水时，将其与畜禽粪污结合起来，可以利用USR反应器 这种结构简单、适用于高悬浮固体原料的反应器，原料从底部得到快速消化。未消化的生物 质固体颗粒和沼气发酵微生物靠自然沉降滞留于消化器内， 上清液从消化器上部溢出。 同时 使用闷晒式太阳能热水池，可充分利用太阳能加热，提高反应温度，即使在在冬季也可保证 较好的运行。其次在能源再利用方面，污水和鲜 …… 此处隐藏：3701字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……