畜牧养殖已成为水环境污染的三大源头之一, 对如何处理畜禽尿液及场地冲洗水, 目前尚缺乏成功的经验。传统的污水生物或物化处理方法不能用于猪场的污水处理, 因为对有机质与氨氮浓度都很高的猪场废水无法直接用好氧方法处理, 即使经稀释或预处理后能用好氧或厌氧- - 好氧组合工艺处理, 也因动力能耗大、成本高而使猪场根本无法承受, 更不用说还要花同处理废水相当的资金对产生的剩余污泥进行处理处置。同时, 经这些生物方法处理后的出水N、P 含量仍然很高而达不到排放标准, 大量排放将造成近岸海域的富营养化和赤潮,同时也是一种资源浪费。对如何经济有效地处理猪场废水是当今环境污染防治十分关注的问题, 大家都在试图开发出能被猪场接受的污水处理新方法, 其中利用藻类净化污水是一个新的发展方向。废水中的N、P 及有机质有较强的去除能力。同时, 利用光合细菌(PSB) 处理高浓度有机废水在国内外受到高度评价且有大型PSB 法处理装置投入运转和实际应用, 然而利用光合细菌等细菌与小球藻和螺旋藻组合成有益菌- - 藻生态系统处理废水特别是猪场废水, 在污水净化的同时生产菌藻蛋白, 处理出水回用, 用于猪场场地冲洗水等方面的研究还没有见到任何报导。通过微藻回收动物粪尿水中的碳、氮、磷具有很高的经济效益。
畜牧养殖业主要以养猪废水作为代表，海产养殖业对水体的污染也很严重，不过目前主要是以各种有较强净化能力的藻类进行原位净化。下面着重介绍下养猪废水的处理现状。
畜禽养殖场废水主要包括尿、部分粪和养殖舍冲洗水,该类废水有机物浓度高、悬浮物多、氨氮含量高、臭味大。
猪场废水是一种高氨氮高有机物废水, 蕴含大量能源。一般采用厌氧消化工艺进行前处理, 削减有机污染物负荷, 同时回收能源(沼气)。对于厌氧消化出水, 各地通常因地制宜, 采取不同的处理方法。规模大或土地紧缺的地区, 主要采用好氧工艺处理厌氧消化出水。。在猪场废水厌氧处理过程中, 由于COD 与BOD5, 有机污染物与氮、磷降解不同步, 厌氧出水可生化性(BOD5/COD 比) 以及BOD5/TN 比降低, 致使厌氧消化液好氧后处理过程中COD 和NH3-N 去除效果差, 出水浓度较高。虽然添加外源碱性物质或外源有机物质可以改善厌氧消化出水好氧后处理效果, 但财力(费用)、物力(设备) 和人力(工作量) 消耗也随之增大, 因此, 常规厌氧- 好氧工艺不适用于处理高氨氮高有机物浓度的猪场废水。基于此, 大多数研究者直接采用好氧工艺处理猪场废水、, 虽然取得了较好的处理效果, 但由于猪场废水的高浓度特性, 直接进行好氧处理必然导致投资、处理能耗和运行费用增加。为了降低处理能耗和运行费用, 邓良伟等采用在厌氧出水中添加猪场废水的方法, 显著改善了猪场废水厌氧出水好氧后处理效果。
目前用于实际废水处理的工艺有“厌氧- 加原水- 间歇曝气”(A narw ia) 工艺, ABR-CASS 的联合处理工艺，氨吹脱-A2/O工艺等，都取得了比较好的运行效果。
1．“厌氧- 加原水- 间歇曝气”(A narw ia) 工艺
“厌氧- 加原水- 间歇曝气”(A narw ia) 工艺, 即大部分猪场废水先进行厌氧消化,再与小部分未经厌氧消化的猪场废水混合, 采用序批式反应器(SBR ) 进行好氧后处理。挥发性有机酸(V FA )是反硝化过程良好的电子供体, 由于猪场废水原水含有高比例的挥发性有机酸, 而其厌氧出水则含量较少, 因此厌氧出水中添加猪场废水原水, 可以促进反硝化脱氮效果, 并增加碱度, 不需要添加外源碱性物质或外源有机物质就能维持处理系统稳定, 显然A narw ia工艺具有优越性。在高氮高有机物浓度废水处理过程中能耗很大(电费占总处理费用的65% 以上) , 分析评估A narw ia 工艺处理猪场废水的节能效益, 对该工艺的推广应用具有重要意义。
杭州灯塔养殖总场废水处理工程采用的工艺就是A narw ia 工艺, 该猪场存栏12 万头, 排放废水2000～3000 m 3/d。处理装置中, 厌氧消化池6000 m 3, SBR 池7200 m 3。试验运行结果见表1。为了便于说明问题,表1 也列出了“厌氧2SBR 工艺”和SBR 工艺直接处理猪场废水的生产性试验结果。
从表1 可以看出, 尽管“厌氧-SBR ”处理猪场废水对COD 的去除取得了比较好的效果, 实际上COD 大部分去除是在厌氧阶段, SBR 的去除率仅10. 35%～
43. 6% , 说明SBR 对COD 去除贡献很小。问题是该工艺是对TKN 去除效率比较差, 只有42. 2%～ 71. 1% , 文献中没有具体报道进出水TKN 浓度, 也没报道进出水NH3-N 浓度和去除率, 就猪场废水而言, 进出水NH3-N 浓度和TKN 浓度很接近, 由此推算,“厌氧-SBR ”对NH3-N 去除率只有40～ 70%。而A narw ia 工
艺和SBR 工艺对污染物的去除率和出水水质都优于厌氧-SBR 工艺, 特别是NH3
-N 的去除, 优势更为明显。并且杭州灯塔养殖总场猪场废水处理工程(A narw ia 工艺) 的污染物去除效率及出水水质与A nna 猪场废水处理工程(SBR 工艺) 相当, 能满足《畜禽养殖业污染物排放标准》(GB 18596- 2001)。以上事实说明A narw ia 在技术上是稳定可靠的, 完全能代替SBR 直接处理工艺。
2．ABR-CASS 的联合处理工艺
1．废水水质
该养殖场的粪便采用干湿分离技术,处理前水质见表1。
2．工艺流程
畜禽养殖废水处理工艺如图1 所示。
3．工程实际效果
该工艺可靠,运行管理方便,效果良好,CODCr 、氨氮、SS 的排放均达到国家污水综合排放一级标准,并通过有关部门的验收。监测结果及处理效果见表2。
各工艺进出水的pH 都在7～8.5 之间,已经达到排放标准。所监测的项目总的去除率都达到了98 %以上,取得了很好的处理效果。
4．运行过程中应注意的问题
(1) 气浮-ABR-CASS-湿地及生态塘为主体的废水处理工艺具有以下优点:提高了废水的处理效率,防止了臭味的产生,耐冲击负荷能力强,剩余污泥量少。
(2) 该工艺污水除了从调节池到气浮塔需要提升泵提供动力外,其余都能自流进入下一工艺,降低了运行成本。现在的运行成本为1.17 元/m3 。
(3) 该污水处理厂操作和管理都很方便。
(4) 对畜禽养殖废水的治理,应当加强物料的回收和综合利用。干粪在冲洗前应该集中,再与废水处理过程中产生的污泥一起用于生产有机肥料;ABR池产生的沼气作为能源加以利用, 减轻工程运行费用。
(5) 在废水进入格栅池之前应做好干清粪工艺和雨污分离技术,以减少污水处理厂的负荷;对调节池要定期清理污泥,以免造成提升泵堵塞。
3．氨吹脱-A2/O工艺
1．工艺流程
2．处理结果
3．小结
（1）该工艺在调试及运转过程中，好氧池混合液回流比为100%-300%，在设计中充分考虑了回流引起的通过各构筑物水量的增大。
（2）该工艺以氨吹脱及A2/O生化处理工艺为主，通过氨吹脱池可以有效去除大部分NH3-N难以达标的难题。
（3）调节池采用穿孔管曝气可以去除对后续生化处理有毒性的物质，并解决悬浮物沉积发臭等问题。
（4）工程运转实践证明，该工艺运行稳定，运行费用适中，比较适合于规模化养殖场的废水处理。
