钟琼 ZHONG Qiong；袁明 YUAN Ming
（长沙环境保护职业技术学院，长沙 410004）
摘要：畜禽养殖废水处理已成为环境保护工作的重要组成部分，本文分析了养殖废水的主要污染形成因素，列举了传统养殖废水处理的不足，详细介绍了新工艺的原理、流程和主要操作，采用强化氧化法降解粪水中有机物为小分子或残基，经过絮凝聚沉，固液分离，处理完成后各项指标可达到国家新颁布的试行排放标准。
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关键词 ：养殖废水；强化氧化法；絮凝聚沉；运行操作
中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2015）26-0186-03
作者简介：钟琼（1968-），女，湖南株洲人，长沙环境保护职业技术学院副教授，高级工程师，研究方向为重金属污染治理、水处理技术、环境规划。
1 养殖废水概况
近年来畜禽养殖业迅猛发展，大批规模化畜禽养殖场相继建成，且主要分布在城市的近郊。并伴随着逐步形成的专业化、系列化生产，由此带来一系列环境问题。养殖业废水作为高浓度有机废水，富含大量病原体，受雨水冲洗进入水体，极易严重造成地下水或地表水水质的恶化。由于粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等淋溶量大，加之畜禽粪尿的淋溶性又比较强，处理不妥善，通过地表径流和渗滤进入地下水层，会严重将地下水污染。据有关资料表明，我国畜禽养殖的废水排放量，每年超过１００亿吨，超过了全国生活废水与工业废水排放量之总和。与此同时，畜禽废水含渣量、有机物和氮磷浓度高，水量波动大，加上目前处理技术不成熟，管理运行成本高的总体形势，国内养殖业污染控制迫切需要经济实用的技术支持。
2 污染来源
2.1 来自于矿物质方面的污染
饲料中添加铜、锌、硒等重金属元素，会大大加快畜禽的成长，但它的危害是不能忽视的，未被畜禽吸收的大量元素排除体外之后，必然会污染自然环境。饲料中大量存在矿物质元素，导致人畜慢性中毒的概率也会加大。
2.2 来自于有害气体方面的污染
一般来讲，畜禽的粪便中，含有大量的碳水化合物和含氮化合物等有机物，在空气中发生分解，碳水化合物有氧分解成二氧化碳和水，无氧分解成有害气体甲烷、有机酸等。含氮化合物主要产生氨气和硫化氢，对人畜都会带来危害。
2.3 来自于饲料残留方面的污染
根据养殖科学理论，畜禽一般只能消化30%-50%蛋白质饲料中的氦和磷元素，剩余的大量都通过尿液及粪便排出体外。由此可见，如果不及时处理畜禽排泄物中含有的大量氦跟磷，氦发挥到大气中，达到一定量时会形成酸雨，严重危害生长中的农作物，并逐步渗入到土壤中，造成地下水高度污染。
2.4 来自于残留药物方面的污染
畜牧业生产中大量消毒药剂的使用，还有各类治疗、预防畜禽疾病的药物的大量使用，使畜禽在食用与消化后，经过粪便排出药物的残留物，待进入土壤后产生大量污染。另一方面，当人们食用内脏有药物残留的畜禽后，必然会影响和危害到食用者的身体健康。
3 行成危害之原因分析
3.1 经营者缺乏高度的环保意识
由于有关部门和一些生产经营者和缺乏对环境保护重要性的高度认识，实际中以经济发展为借口破坏环境，只在乎和顾及饲养的收益与规模，在畜牧业生产中忽视环境污染问题，既不提前发现和预防问题，也不及时主动的去治理，久而久之，使环境污染问题积重难返，越来越严重。
3.2 畜牧环境比较差
不少经营者只顾及自身的发家致富，在畜牧产业中盲目投入，一方面由于流动资金不足，在从事畜禽养殖过程中，露天饲养，禽舍简陋，许多设施设备都比较陈旧，管理方面的漏洞也比较多，也是对环境造成严重污染的一个重要原因。
3.3 畜牧方式发生改变
以往我国畜牧养殖多为小规模、分散式为主，对环境的污染较小。随着社会经济的发展，为了满足人们对畜牧产品的需求，逐步转为产、供、销一体化，从粗放转向集约，从个体型转为规模化。管理模式上的不足，导致死畜处理不及时，大量粪便等排泄物造成积压，很容易污染到环境。
4 养殖废水处理工艺
4.1 普通工艺介绍
（牲畜）原水进入污水处理站的处理工艺（图1）。
（家禽）原水进入污水处理站的处理工艺（图2）。
以上传统工艺主要存在以下问题：①效率低，出水很难达到国家标准。②工艺流程复杂，投资大，运行管理及维护操作费用偏高。③容积负荷高，不耐冲击负荷。
4.2 新工艺
新工艺采用强化氧化法降解粪水中有机物为小分子或残基，经过絮凝聚沉，固液分离，处理完成后各项指标可达到国家新颁布的试行排放标准，该方法不仅可为养殖场粪水大规模无害化高效处理提供技术支撑，而且为其处理产物的产业化增值利用奠定基础，能有效破解困扰畜禽养殖业持续发展的难题，对于推动畜禽养殖业与社会环境协调发展，建设“环境友好型”和“资源节约型”的和谐社会具有重要的意义。
4.3 工艺流程
工艺流程如图3所示。
4.4 水处理系统的主要运行操作步骤
第一步：预处理。
两个预处理池轮流交替进行。点击预处理池进水阀每池加粪水淹没推流器时，开启搅拌开关，加至粪水量100吨，关闭进水阀充分搅拌，加入若干药剂A，搅拌1h，搅拌均匀，再加入若干药剂B，充分搅拌30min，再打开絮凝剂C的加药开关，点击预处理池加药开关，加药完毕，反应10min，之后推流泵间歇工作。（目的：防止已经絮凝好的沉淀再次被打散，影响过滤）
第二步：预处理过滤。
首先将压滤机的面板上的按钮打到“自动加压”压紧滤布，点击前处理压滤进水阀、前处理压滤出水阀、预处理排泥阀，使滤液顺利排入预处理后池，开启提升泵提水过滤。观察水龙头出水情况。当出水较少时，关闭提升泵。打开气体压榨压力（最好能够达到2.0MPa），进行压榨压滤。直至出水较少时，关闭气压并放气。将压滤机面板上的按钮打到“手动加压”、“泄压”，再打到“停止加压”“拉板”。清渣冲洗滤布，滤渣收集，滤液排入预处理后池。依次连续工作。直至预处理池中的粪水都过滤完。关闭泵及压滤机，点击预处理池排泥阀关闭、提升泵关闭、前压滤进水关闭、前压滤出水关闭。
第三步：氧化塔氧化反应。
将预处理后池中的液体泵入反应塔进行氧化反应。点击反应塔进水阀、预处理后池提升泵启动、（注意：开启一个提升泵时务必保证另一个处于关闭状态，防止回流）。当加入一半的水量时，开启搅拌按钮，点击反应塔搅拌开关使之充分搅拌。加水完毕后，点击反应塔进水阀关闭、预处理池提升泵关闭。加入若干药剂的D料，充分搅拌20min，开始臭氧氧化。打开总开关、空气压缩机、制冷干燥机，当空气压缩机的压力达到0.4MPa的压力时，打开储气罐开关，等气体流量稳定（20-25L/min）、压力表显示压力0.1MPa时，打开臭氧发生器开关臭氧氧化75min。
第四步：反应塔絮凝处理。
臭氧氧化75min后，关闭臭氧发生器（顺序与开启时相反，即：先关臭氧发生器开关、再关储气罐开关、冷冻干燥机开关、将蓝色球阀关闭，最后将总电源关闭。）使存留气体慢慢放出。20min后（注意：关闭臭氧发生器后20min之内，操作员不宜靠近）加入若干药剂B，充分搅拌20min，再打开絮凝剂C的加药开关，点击反应塔加药阀，加药完毕，关闭相应的加药开关，点击反应塔加药阀关闭，反应20min。打开反应塔排泥阀将水排入缓冲池，待缓冲池水淹没推流泵时，点击推流器但是要间断开启。
第五步：缓冲池水沉降。
操作步骤跟第二步类似。首先将压滤机的面板上的按钮打到“自动加压”压紧滤布，点击后处理压滤进水、出水阀、缓冲池排泥阀、石灰池进水阀开启使滤液顺利排入石灰乳池，点击提升泵提水过滤。观察水龙头出水情况。当出水很小时，关闭提升泵。打开气体压榨压力（最好能够达到2.0MPa），进行压榨压滤。直至出水较少时，关闭气压并放气。将压滤机面板上的按钮打到“手动加压”、“放松”，再打到“停止加压”、“拉板”。清渣冲洗滤布，滤渣收集，滤液排入预处理后池。依次连续工作。直至预处理池中的粪水都过滤完。关闭泵及压滤机，点击缓冲池排泥阀、提升泵、后压滤进水、出水阀关闭。
4.5 新工艺特点
①该工艺效率比较高。这一工艺对废水中的有机物有较高的祛除功效。当总停留时间大于54h，经生物脱氮再经沉淀，可将COD值降至100mg/L以下，总氮去除率在70%以上，其余指标亦达到排放标准。
②费用低，流程简单，节省投资。这一工艺是以废水有机物为反硝化碳源，无需另加甲醇等昂贵碳源。特别是有脱固定氨的装置后，相对提高了碳氮比例，相应降低了硝化过程需要的碱耗。
③容积负荷高。因为在反硝化阶段采用高浓度污泥的膜技术，在硝化阶段采用强化生化，这就从提高硝化及反硝化的污泥浓度方面大大增强了效果，与国外同类工艺相比，容积负荷较高。
④较强的耐冲击负荷能力。该工艺耐冲击负荷能力强，当污染物浓度较高或进水水质波动较大时，仍能坚持正常运行，其操作管理也不复杂。从上面流程比较中明显看出，生物脱氮工艺即在脱氮的同时降解酚、氰、COD等有机物。采用和推荐这一工艺，不但能达到污水处理装置脱氮之目的，其它也可达到排放指标。
5 总结
污水处理采用强化氧化法降解粪水中有机物为小分子或残基，经过絮凝聚沉，固液分离，处理完成后各项指标可达到国家新颁布的试行排放标准，使污水达标排放，真正的做到了养殖废水的资源化，无害化，最大化的保护环境。在湖南同类养殖废水处理中起到啦带头作用，成为行业的标榜。
当然，治理畜牧业废水除了选择合理科学的工艺外，还应该做到如下几点：
①选址要合理。
如何做好畜牧业生产中的选址工作，非常关键。畜牧业生产选址应尽量选择远离城市且人口较稀的地方，还要有方便的交通条件和良好的水源条件。具备了这些条件，也比较有利于畜牧业规模化的发展，实现对畜禽的统一管理，使农林牧渔产业能够沿着有机结合的路子建设与发展。
②做好畜禽粪便的再利用。
做好畜禽粪便的再利用，要求在经营思路上，树立可持续发展的理念，具体措施上合理规范畜禽的粪便再生产。如可建沼气池在畜舍旁，便于随时将畜禽产生的粪便排进池内，用以生产沼气，这样可大大节约能源，同时还可以有效改善畜舍环境；同时，发酵的畜禽粪便是优质的有机肥，可用作植物的底肥；发酵的畜禽粪便也可回收，送进肥料工厂加工为商品肥，这样还能大为减少生产的成本， 农牧结合，良性循环。
③畜牧处环境保持清洁。
畜牧处应减少舍内微生物、微粒，对畜禽舍进行适当除臭，保持通风、干燥，做到粪水分离，对畜禽及时清粪和污物，提供给畜禽舒适、良好的生存环境，这样才能保障畜禽的健康成长。
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