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蓄禽養殖廢水特點介紹及蓄禽養殖廢水處理工藝，畜禽養殖早已成為農業污染的第一大污染源。然而，如此重要的污染處理領域竟然長期被“漠視”確實值得深思。畜禽養殖污染引起市場爆炸性的關注是源于2015年4月16日國務院頒發的《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）。

一、政策市場分析

討論畜禽養殖廢水之前，請先將目光轉向內涵稍微寬泛的畜禽養殖污染，以便宏觀把握畜禽養殖廢水相關政策脈絡。

根據2010年《第一次全國污染源普查公報》，畜禽養殖業主要水污染物排放量中化學需氧量占農業污染源（不包括典型地區農村生活源，下同）的96%，總氮占農業污染源的38%，總磷、銅、鋅等有較大占比。

可以說，畜禽養殖早已成為農業污染的第一大污染源。然而，如此重要的污染處理領域竟然長期被“漠視”確實值得深思。筆者認為，這主要是由于畜禽養殖市場尚處于培育期：畜禽養殖法律法規、標準規范等基礎制度建設滯后，法律，不正當競爭風險高，市場缺乏進入這一領域的基本保障；扶持引導政策不完善，政府資金投入不足，政策、資金風險較高，行業微利，市場缺乏進入這一領域的逐利動力；實用技術和研發推廣不夠，傳統技術捉襟見肘，新技術又受經濟等因素制約，市場缺乏進入這一領域的技術手段。

畜禽養殖污染引起市場爆炸性的關注是源于2015年4月16日國務院頒發的《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）。“水十條”多款條文均直指畜禽養殖污染。

第一條指出：防治畜禽養殖污染。科學劃定畜禽養殖禁養區，2017年底前，依法關閉或搬遷禁養區內的畜禽養殖場(小區)和養殖專業戶，京津冀、長三角、珠三角等區域提前一年完成。現有規模化畜禽養殖場(小區)要根據污染防治需要，配套建設糞便污水貯存、處理、利用設施。散養密集區要實行畜禽糞便污水分戶收集、集中處理利用。自2016年起，新建、改建、擴建規模化畜禽養殖場(小區)要實施雨污分流、糞便污水資源化利用。

第四條指出：加快技術成果推廣應用，重點推廣飲用水凈化、節水、水污染治理及循環利用、城市雨水收集利用、再生水安全回用、水生態修復、畜禽養殖污染防治等適用技術。

第五條指出：地方各級人民政府要重點支持污水處理、污泥處理處置、河道整治、飲用水水源保護、畜禽養殖污染防治、水生態修復、應急清污等項目和工作。

隨著“水十條”的深化落實，預計在“十三五”期間，畜禽養殖污染治理將迎來市場的爆發期。

二、畜禽養殖廢水水質特點及危害

再請將目光轉回到畜禽養殖廢水。畜禽養殖廢水主要包含養殖沖洗時的糞、尿、殘余藥劑混合水以及部分生活污水，水質水量變化大，懸浮物多、有機物濃度高、氨氮濃度高、含有重金屬、致病菌并有惡臭。大量懸浮物沉淀，會使土壤孔隙堵塞，造成土壤透氣、透水性下降；高濃度有機物及氨氮，會使土壤養分失衡，導致土壤板結、鹽化，消耗水體溶解氧，會引起水體發黑、變臭；畜禽飼料常有的鋅、銅等重金屬則易在土壤中積累，導致土壤重金屬超標，影響作物生長；畜禽糞尿排泄物帶有的致病微生物、寄生蟲卵通過水源或蚊蠅傳播，易引起感染，甚至引發疫情；畜禽糞尿排泄物伴有的H2S、NH3等氣體，會產生胺、硫等惡臭氣體，嚴重影響周邊環境。總之，畜禽養殖廢水亟待處理。

三、畜禽養殖廢水主要處理技術

目前，畜禽養殖廢水處理技術可分為物化處理技術和生物處理技術兩大類。常見的物理處理技術有吸附法、磁絮凝沉淀、電化學氧化、Fenton氧化等。

（1）吸附法

該法的關鍵是吸附介質的選取，目前常用沸石等作為介質。吸附有氮、磷的沸石，經過處理后可作為土壤改良劑或肥料，但該法對于吸附飽和的過濾介質必須嚴格處理，避免造成二次污染。

(2)磁絮凝沉淀

該法工藝流程簡單、沉降性好、處理周期短，但會產生大量的化學污泥。

(3)電化學氧化

該法對氨氮的去除率較高，NH3-N的去除率可高達98%，但COD的去除率則相對較低。

(4)Fenton氧化

該法對于COD和色度的去除率均較高，可作為畜禽廢水深度處理技術，但該技術Fe2+用量大、H2O2的利用率不高。

總的來說，物化處理技術對畜禽養殖廢水的COD、NH3-N、色度等有一定的去除率，可作為畜禽養殖廢水的預處理或深度處理工藝，但工程經驗不足，需要進一步的研究和實踐。

生物處理技術是目前處理畜禽養殖廢水的常用技術→包括厭氧處理法、好氧處理法和厭氧－好氧聯合處理法等。

（1）厭氧處理法

厭氧處理法適用于處理含高濃度有機物的畜禽養殖廢水。常見的有厭氧折流板反應器(ABR)、上流式厭氧污泥床(UASB)、微生物燃料電池(MFC)等。ABR的COD容積負荷較高，水力停留時間較長，能實現含高濃度有機物廢水的處理；UASB是廢水厭氧處理的常用技術，工程實踐多，運行穩定且效果好，反應器內含顆粒污泥，處理畜禽養殖廢水具有高效、經濟、占地面積小等特點；MFC可在實現處理污水的同時，將污水中的化學能轉化為電能，有機物的去除率也較高，適用于含高濃度有機物廢水的處理。

厭氧處理技術在處理含高濃度有機物廢水的領域應用廣泛，COD去除率高且占地少。但厭氧處理出水不能達標，若反應器不密閉常有臭味產生，因此厭氧出水需進一步處理，常采用好氧處理技術。

（2）好氧處理法

常見的畜禽養殖廢水好氧處理技術包括SBR、SBBR、生物膜法、生物濾池、MBBR、MBR及A/O法等。

序批式活性污泥法(SBR)有良好的脫碳、脫氮效果，COD和NH3-N去除率均達到90%以上，它可實現自動化控制，占地面積少，有多種變型工藝，如ICEAS工藝、CAST工藝、

DAT－IAT工藝等，是畜禽養殖廢水處理的常用工藝；序批式生物膜反應器(SBBR)反應器具有生物量高，占地少，脫碳、脫氮效果好等優點；好氧顆粒污泥沉降性能好，生物量高，能承受高有機負荷，脫碳、脫氮效果較好，適用于畜禽養殖廢水的處理，但在理論和實際應用中的具體工藝技術需要進一步研究；生物濾池需要選擇適宜的填料，脫氮效果較好；MBBR工藝是一種新型高效的污水處理方法，兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點；MBR具有較長的污泥齡和較高的污泥濃度，脫碳、脫氮效果較好，但如何減緩膜污染仍是MBR發展和實現工程應用的瓶頸；A/O法工藝流程簡單、裝置少、不需要外加碳源，技術成熟。

以上各種好氧工藝對COD、NH3-N等均有較高的去除率，在實踐中要充分考慮各自的適用條件。

(3)厭氧(缺氧)－好氧聯合處理技術

單獨的厭氧或好氧處理無法實現畜禽養殖廢水的達標外排，結合它們各自的優勢，大多數畜禽養殖場采用厭氧(缺氧)－好氧聯合處理工藝。厭氧－好氧聯合處理法既克服了好氧處理能耗大和占地面積大的不足，又克服了厭氧處理達不到要求的缺陷，具有投資少、運行費用低、凈化效果好、能源環境綜合效益高等優點，特別適合于規模化畜禽養殖場污水的處理。

對于含高濃度有機物的畜禽養殖廢水，厭氧－好氧聯合處理法能較好的實現有機污染物和氨氮的去除，COD去除率90%以上，且處理費用相對較低，對于畜禽養殖這種受自然與市場雙重風險影響的微利行業，尤其適用。其中厭氧消化階段去除大部分的COD；好氧過程進一步去除COD、NH3-N、SS。好氧出水再經過如人工濕地、絮凝沉淀、電化學氧化等的處理可達標外排。但是，厭氧消化的各階段處理效果很難同時達到最佳，有學者提出用水解酸化代替傳統的厭氧消化。畜禽廢水厭氧－好氧組合工藝應用的難點在于：厭氧或缺氧出水COD低，無法滿足后續好氧處理系統中微生物脫氮的需求，外加碳源量不容易控制。

四、畜禽養殖廢水處理經典案例

（1）項目簡介

浙江省某牧業公司主要養殖生豬；生豬存欄量3000頭。養殖場產生的生產廢水和其它污水總量約為100t/d；其中生產廢水進入現有的沼氣池中進行厭氧消化處理；沼液經過處理后排放到生態魚塘進行進一步處理。由于沼液量較大；COD濃度仍然較高；采用傳統的生態處理方式無法進行有效處理；同時考慮到廢水排放標準的要求和污染物減排的要求；要對沼液進行進一步處理。主要污染物指標均嚴于浙江省畜禽養殖業污染物排放標準(DB33/593-2005)。

（2）工藝流程

針對養殖沼液的廢水特征；提出了A/O+MBR的生物處理流程；沼液經過水泵提升由毛發聚集器過濾去除廢水中的毛發；進入缺氧區；好氧區混合液回流至缺氧區；主要功能進行脫氮。廢水隨后進入好氧區；有機物得到有效去除；氨氮發生硝化反應；經過處理的水被浸沒在反應器中的膜過濾；由出水泵抽出；經過消毒送入雨水池；與收集的雨水混合后回用于生產。

圖片

（3）系統運行效果

在來水COD在643～2761mg/L波動；平均為1389mg/L時；出水COD介于62～158mg/L；平均為118mg/L；COD平均去除率為91.5%。當進水負荷低于5.46kgCOD/(m3˙d)時；出水COD可保持在150mg/L以下。同時，養殖沼液廢水的COD波動較大；而MBR具有良好的抗沖擊負荷能力；可保證穩定的出水效果。

養殖沼液是高氨氮廢水之一；直接用于還田處理；會造成營養元素過剩；造成地表水體的富營養化和典型的農村面源污染。因此；利用MBR較好的硝化效果；以達到去除氨氮的良好效果。由于整個處理工藝采用了前置的缺氧反硝化設置；系統具有良好的氨氮去除效果:在進水氨氮最高達到728mg/L；平均為276mg/L時；出水氨氮可保持在50mg/L以下；平均為31mg/L；氨氮平均去除率達到85.1%。而整個MBR處理系統可基本完全截留懸浮物質；并過濾掉細菌和部分病毒；在采用消毒處理后；可簡單回用到沖洗豬舍等方面或可直接達標排放。

（4）運行成本分析

該工程總投資41.8萬元；顯示了MBR處理養殖沼液工程的運行費用；其直接運行費用由電費和藥劑費構成；噸水運行費用約為1.3元。與傳統處理工藝相比；運行成本并未有較大的上升。