遼寧省大型生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)污水治理模式調(diào)研和處理效果對(duì)比

陳賀亮

近年來，遼寧省畜牧生產(chǎn)總量和規(guī)?；曫B(yǎng)程度均顯著提升，畜禽糞污的產(chǎn)生量劇增，對(duì)自然環(huán)境造成很大危害，而且制約了行業(yè)發(fā)展。

1 養(yǎng)殖業(yè)污水治理思路

遼寧省已在2014年啟動(dòng)了大型生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞便污水治理項(xiàng)目，其中生豬養(yǎng)殖的污水是治理工作的重點(diǎn)和難點(diǎn)。污水中含有有機(jī)質(zhì)、氮、磷及微量元素等物質(zhì)，其污染負(fù)荷較高，會(huì)污染地表水和地下水。水中過多的氮、磷會(huì)使水體富營養(yǎng)化，引起藻類迅速生長，爭(zhēng)奪陽光、空氣和氧氣，最終使水體變黑發(fā)臭，魚類及水生生物死亡，影響沿岸生態(tài)環(huán)境。集中、過量的施入土地，會(huì)使土壤板結(jié)，引起作物產(chǎn)量降低，推遲成熟期，影響后續(xù)作物的生產(chǎn)等。因此，種養(yǎng)結(jié)合、還田利用是目前污水治理的主要思路，要科學(xué)合理地分配可消納土地，利用作物根系充分吸收污水中的氮和磷，使污水作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥，變廢為寶。也有少部分豬場(chǎng)根據(jù)周邊環(huán)境的需要，確立了達(dá)標(biāo)排放的治理思路。

2 主要治理模式

遼寧省內(nèi)參與項(xiàng)目的大型生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的污水治理模式主要有3種，為多級(jí)沉淀模式、厭氧處理模式和厭氧好氧結(jié)合模式。選擇多級(jí)沉淀模式的約占71%，厭氧處理模式的約占15%，厭氧好氧結(jié)合模式的約占14%。

2.1 多級(jí)沉淀模式

在防滲漏、防外溢的污水池內(nèi)，生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)的污水（尿液、沖洗水）經(jīng)過三級(jí)以上沉淀和充分發(fā)酵，利用水體和生物的物理、化學(xué)等綜合作用來凈化污水，使有機(jī)質(zhì)、病原微生物被降解和殺滅，末端沉淀池的水，可以還田（果、林）利用。這類方法投資少、工藝簡單、動(dòng)力消耗少，但凈化功能受自然條件的制約。

2.2 厭氧處理模式

在無氧條件下由兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機(jī)污染物的處理方法。廢水中的有機(jī)物在大量微生物的共同作用下，被最終轉(zhuǎn)化為甲烷、二氧化碳和水，有時(shí)含有少量硫化氫和氨。厭氧生物適用于處理高濃度有機(jī)污水。

2.3 厭氧好氧結(jié)合模式

在厭氧處理后，在有氧氣存在的條件下，利用好氧微生物（包括兼性微生物）氧化分解作用，降解污水中的有機(jī)物，使其穩(wěn)定、無害化的處理方法，一般用于處理低濃度有機(jī)廢水。厭氧、好氧結(jié)合，具有處理效率高、結(jié)構(gòu)靈活、產(chǎn)泥率低等優(yōu)點(diǎn)，特別是好氧處理用作厭氧處理的后續(xù)工藝，能使處理后出水的COD、懸浮物量極低，同時(shí)好氧工藝還具有脫氮處理的功能。

3 污水采樣和監(jiān)測(cè)

筆者在遼寧省東西南北四個(gè)方位，針對(duì)不同污水處理模式篩選16家豬場(chǎng)進(jìn)行采樣和監(jiān)測(cè)，樣品分為入水樣和出水樣2種，主要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目為pH值、COD、BOD5、懸浮物、氨氮、總磷。于2015年4月監(jiān)測(cè)，獲得有效數(shù)據(jù)12組，其中7家為多級(jí)沉淀模式，占58.33%；2家為厭氧處理模式，占16.67%；3家為厭氧好氧結(jié)合模式，占25%。

4 數(shù)據(jù)分析

各場(chǎng)入水口和出水口水樣測(cè)得的絕對(duì)數(shù)值差距很大，主要是因?yàn)槲鬯某煞趾亢吞幚硇Ч茱暳铣煞?、飼喂量多少、清糞工藝、氣溫變化、添加處理藥品等因素影響很大。單獨(dú)以某一家豬場(chǎng)的數(shù)據(jù)很難全面反映出某一模式的實(shí)際效果。因此，筆者從3種模式的整體角度出發(fā)，利用平均數(shù)值和降解率為分析對(duì)象，分析各個(gè)模式的處理效果。

4.1 總體分析

見表1，12家豬場(chǎng)出水口平均值較入水口pH值變化不大，降低3%；氨氮降低23.62%；總磷降低34.21%；懸浮物降低93.27%；COD降低79.41%；BOD5降低42.49%。由此可見，遼寧省2014年大型生豬規(guī)模養(yǎng)殖場(chǎng)糞便污水治理工作成效顯著，特別是污水中總磷、懸浮物、COD、BOD5的降低非常明顯，有效控制了水質(zhì)的富營養(yǎng)化。

4.2 不同治理模式分析

7家多級(jí)沉淀模式的豬場(chǎng)，出水口平均值較入水口pH值無變化；氨氮降低0.92%；總磷降低46.82%；懸浮物降低68.41%；COD降低72.52%；BOD5降低34.62%。2家厭氧處理模式的豬場(chǎng)出水口平均值較入水口pH值提高3.90%；氨氮提高16.20%；總磷降低19.44%；懸浮物降低73.25%；COD降低76.72%；BOD5降低28.49%。3家厭氧好氧結(jié)合模式的豬場(chǎng)出水口平均值較入水口pH值降低14.63%；氨氮降低95.08%；總磷降低18.21%；懸浮物降低99.29%；COD降低96.57%；BOD5降低89.66%。

從絕對(duì)數(shù)值方面分析，多級(jí)沉淀模式和厭氧模式中，除多級(jí)沉淀模式的懸浮物指標(biāo)155.71毫克/升達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）的要求之外，COD和BOD5的指標(biāo)雖然顯著下降，但仍未達(dá)標(biāo)。從降解率方面分析，2種模式對(duì)懸浮物、COD和BOD5的處理效果相差不大，懸浮物降解率在68.41%～73.25%之間，COD降解率在72.52%～76.72%之間，BOD5降解率在28.49%～34.62%之間。由此可見，冬季低溫對(duì)室外單純的厭氧發(fā)酵處理影響還是很大的，氣溫升高后，筆者會(huì)繼續(xù)做跟蹤監(jiān)測(cè)。2種模式較為有效地保留了氨氮含量，污水稀釋后更適合以液態(tài)肥的形式還田使用。

從絕對(duì)數(shù)值方面分析，3家厭氧好氧結(jié)合模式豬場(chǎng)出水口的平均值，氨氮為49.13毫克/升，懸浮物為92.33毫克/升，COD為179.67毫克/升，BOD5為26.1毫克/升，是3種模式中數(shù)據(jù)最低的，達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18596-2001）的要求。結(jié)合各項(xiàng)指標(biāo)的降解率分析，厭氧好氧相結(jié)合模式的處理效果最好。

厭氧好氧模式中的污水通過格柵濾去雜物后進(jìn)行pH值調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)將銨離子轉(zhuǎn)化為氨氣，污水在經(jīng)過沉淀、厭氧和好氧等多種凈化作用后達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。這種模式的優(yōu)勢(shì)在于污水先通過厭氧去掉大部分需要有氧環(huán)境生存的有機(jī)物，再通過好氧模式去掉剩余的需要厭氧環(huán)境生存的有機(jī)物，大幅度降低污水中氨氮、總磷的含量，從而使污水中COD和BOD5大量降低。處理后的污水若符合標(biāo)準(zhǔn)，豬場(chǎng)可循環(huán)利用或達(dá)標(biāo)排放，但該模式的投資較大，中小豬場(chǎng)無力承擔(dān)，且因?yàn)榈⒘缀拷档?，降低肥力，不適合作為液態(tài)肥。

《第一次全國污染源普查公報(bào)》中顯示，在農(nóng)業(yè)源中，畜禽養(yǎng)殖業(yè)的COD和氨氮排放量分別為1268.26萬噸和71.73萬噸，占農(nóng)業(yè)源COD和氨氮排放量的95.8%和78.1%，占全國COD和氨氮排放量的41.9%和41.5%。生豬養(yǎng)殖作為畜牧業(yè)的重點(diǎn)污染防治行業(yè)，其污水的治理越來越受關(guān)注。豬場(chǎng)污水具有典型的“三高”特征，COD高、氨氮高、懸浮物高，目前經(jīng)濟(jì)、單一的處理方法很難滿足達(dá)標(biāo)排放的要求。因此，種養(yǎng)結(jié)合、還田利用是當(dāng)前養(yǎng)殖業(yè)污水治理最重要的途徑。各豬場(chǎng)可結(jié)合自身的經(jīng)濟(jì)條件、養(yǎng)殖規(guī)模、清糞方式、用水量和可消納土地的面積等因素綜合考慮，選擇適合自身、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的治理方式。