常見(jiàn)的養豬場(chǎng)廢水處理方法：

對于豬場(chǎng)廢水，常見(jiàn)的治理方法分3類(lèi)：物理法、化學(xué)法、生物法，其中物理法去除率低，化學(xué)法存在二次污染風(fēng)險，所以生物法是目前最經(jīng)濟有效的處理方法，生物法主要分為以下4種：

1)厭氧處理：能耗低、有機負荷高、污泥產(chǎn)量低、可生能源沼氣，但出水未達到排放標準；

2)好氧處理：處理污水徹底、能耗高、資金消耗大；

3)自然處理：工藝簡(jiǎn)單、投入少、受自然條件約束大；

4)綜合處理：以厭氧處理為主，結合好氧處理和生態(tài)處理，是目前大部分豬場(chǎng)使用的方法，綜合處理分為兩種：能源環(huán)保型模式和能源生態(tài)型模式。

能源環(huán)保型模式：指將畜禽污水處理達標后直接排入自然環(huán)境或者回收利用。該工藝一般采用厭氧消化技術(shù)與后處理技術(shù)相結合的工藝技術(shù)路線(xiàn)，其中常用的后處理技術(shù)包括生態(tài)處理(氧化塘、人工濕地等)和好氧生物處理(SBR等)，工藝流程如圖1。該工藝可以使最終出水達標排放，防止二次污染，但工程沼氣產(chǎn)量較低，投資成本和運行費用高，適用于周邊沒(méi)有土地消納沼液的養豬場(chǎng)。我國沿海地區大中型集約化豬場(chǎng)周邊耕地有限，沼液無(wú)法在附近農地還田利用，所以大多數豬場(chǎng)都必須選擇經(jīng)過(guò)后處理達標排放的能源環(huán)保型模式。

能源生態(tài)型模式：能源生態(tài)型模式是將畜禽污水經(jīng)過(guò)厭氧發(fā)酵后產(chǎn)生的沼渣和沼液直接農灌還田，此模式在豬場(chǎng)周?chē)仨氂凶銐虻霓r田、魚(yú)塘等用于消納沼渣和沼液，工藝流程見(jiàn)圖2。這一模式可將沼氣及其發(fā)酵副產(chǎn)物(如沼液、沼渣)等進(jìn)行綜合利用：沼氣可用于炊事、照明、保暖以及水果的保鮮等；沼液可以用于浸種、葉面噴灑、生物農藥等，有利于生產(chǎn)無(wú)公害果蔬；沼肥可用作蔬菜和果蔬的基肥和追肥，提高農產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。該模式的優(yōu)點(diǎn)是可將養殖業(yè)和種植業(yè)有機地結合起來(lái)，實(shí)現畜禽糞便的資源化循環(huán)利用，最終達到“零排放”，具有良好的生態(tài)與經(jīng)濟效益。

綜上，兩者在前期處理方式上區別不大，主要區別在于后期對于沼渣和污水的處理方式，能源環(huán)保型模式適用于采用干清糞方式的大型和超大型豬場(chǎng)，能源生態(tài)型適用于采用水沖糞或水泡糞方式的小型和中型豬場(chǎng)。

單元環(huán)節技術(shù)

1、前期處理技術(shù)

1.1 格柵

格柵一般傾斜安裝在糞便污水的入口處，用以截留污水中的粗大懸浮物和雜質(zhì)(豬糞污水中通常含有樹(shù)枝、藥品和塑料袋等雜物)，防止后續處理設備堵塞或損壞。格柵的間距設置和污水的性質(zhì)決定了所能截留污染物的數量，柵條間距一般為16～25 mm，最大不超過(guò)40 mm，傾斜角45°～70°。

1.2 固液分離機

采用水沖糞或水泡糞這兩種清糞方式產(chǎn)生的糞便污水含有大量的有機污染物和懸浮物，需要通過(guò)固液分離后再分別處理固形物和污水，從而有效降低污水中的污染物濃度，同時(shí)可確保后續的厭氧處理工藝穩定、有效運行。

1.3 初沉池

初沉池的作用主要是去除懸浮固體中的可沉降固體物質(zhì)，在一定程度上還可起到調節池的作用。但是，在廢水中COD濃度特別低，而SS又不是很高的情況下，為了避免碳源不足影響后續處理，通常不設初沉池。

豬糞污水經(jīng)固液分離后，其懸浮物的比重較大且顆粒度較小，因此更具沉降性。研究表明，固液分離后的糞便污水經(jīng)沉淀處理，對懸浮物的去除率可達30%～35%，其沉降效果與污水水溫密切相關(guān)，冬天水溫低，沉淀效果好，而夏天水溫高，容易發(fā)酵而不易沉淀。

2、厭氧處理技術(shù)

2.1 隧道式沼氣池

該沼氣池具有占地面積小、結構簡(jiǎn)單、操作方便等優(yōu)點(diǎn)，大大提高了產(chǎn)氣率，克服了舊式水壓式沼氣進(jìn)出料難、占用有效建造容積等缺點(diǎn)，并在畜牧場(chǎng)內建立養豬場(chǎng)廢水循環(huán)利用系統，使沼氣、沼液、糞渣全部得到充分的利用，實(shí)現“零排放”。該工藝適用于中小型養豬場(chǎng)污水處理，可處理高濃度、高懸浮物的豬場(chǎng)廢水，運行效果顯著(zhù)。

2.2 升流式厭氧污泥床反應器(UASB)

UASB是目前國內運用最多的反應器，其工藝特征是在上部設置氣、液、固三相分離器，下部為污泥懸浮層區和污泥床區，廢水從底部流入，向上升流至反應器頂部流出。由于混合液在沉淀區進(jìn)行固液分離，污泥可自行回到污泥床區，使污泥床區能保持很高的污泥濃度和生物活性。該反應器優(yōu)點(diǎn)是結構簡(jiǎn)單、占地面積少、處理效果好、處理成本低、投資少等，對高濃度有機廢水有較好的適應性，設備材質(zhì)采用碳鋼防腐，使用壽命達十多年。

2.3 升流式厭氧固體反應器(USR)

USR是一種簡(jiǎn)單的反應器，是參照UASB原理開(kāi)發(fā)的，是目前最有發(fā)展前途的結構類(lèi)型。原料從底部進(jìn)入消化器，消化器內不需要攪拌裝置，不需要污泥回流，也不需要安置三相分離器，能自動(dòng)形成比HRT較長(cháng)的SRT與MRT，未反應的生物固體和微生物靠自然沉淀滯留于反應器內。該反應器具有消化效率高、無(wú)短流現象、不易結殼等優(yōu)點(diǎn)，可處理含固率較高(5%～10%)的廢水，近年來(lái)多用于處理高濃度、高懸浮物的養殖廢水。

2.4 IC(內循環(huán))厭氧反應器

IC厭氧反應器是一種高效能多級內循環(huán)反應器，1986年由荷蘭某公司研究成功并用于生產(chǎn)，是目前世界上效能最高的厭氧反應器。該反應器利用反應器內沼氣的提升力實(shí)現發(fā)酵料液的內循環(huán)，廢水在反應器中自下而上流動(dòng)，污染物被細菌吸附并降解，凈化過(guò)的水從反應器上部流出。與第二代厭氧反應器相比，具有容積負荷高、抗沖擊負荷能力強、抗低溫能力強、具有緩沖pH值的能力、出水穩定性好、節省投資和占地面積小及內部自動(dòng)循環(huán)無(wú)需外加動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)。該工藝具有較高的處理效率，更適用于有機高濃度廢水，但對懸浮物較多的物料并不適用。

圖6. IC厭氧反應器示意圖

2.5 膨脹顆粒污泥床(EGSB)

針對UASB反應器內混合強度不夠和容易形成短流等缺點(diǎn)，第三代厭氧處理工藝——EGSB應運而生。EGBS可提高反應器水力負荷，同時(shí)采用出水回流的方式可降低污染物對微生物的毒害作用。該反應器除了具備UASB所具有的特征以外，還具有另外一些優(yōu)點(diǎn)，比如：上升流速高、COD 去除負荷高；厭氧污泥顆粒粒徑較大，反應器抗沖擊負荷能力強；反應器為塔形結構設計，具有較高的高徑比，占地面積小等[。EGSB可用于SS含量高的和對微生物有毒性的廢水處理，該反應器不但在處理低濃度污水時(shí)具有UASB無(wú)法比擬的優(yōu)越性，而且對于處理中高濃度污水同樣能取得良好的效果，具有廣闊的應用前景。

圖7. IC膨脹顆粒污泥床示意圖

厭氧發(fā)酵工藝對不同清糞方式的適用性 對于水沖糞或水泡糞清糞方式的混合污水，其COD濃度通常在5 000～20 000 mgL-1范圍，同時(shí)SS濃度也較高，適宜采用塞流式或全混合的厭氧發(fā)酵工藝，比如隧道式沼氣池、IC內循環(huán)反應器等。有研究表明利用以隧道式沼氣池為主要處理單元的生物處理工藝處理清糞方式為水沖糞的養豬場(chǎng)廢水，其污水中COD含量從8350 mgL-1降到400～450 mgL-1，達到《糞便無(wú)害化衛生標準》(GB7959-1987)。干清糞后的污水濃度通常較低，其COD濃度一般為1 000～7 600 mgL-1，可以采用發(fā)酵水力負荷較高的UASB或USR等工藝。利用UASB為主要處理單元的生物處理工藝處理清糞方式為干清糞的養豬場(chǎng)廢水，結果表明：該反應器對COD具有高效的去除率，COD從6 000 mgL-1降低至200～400 mgL-1。

3、后期處理技術(shù)

厭氧工藝雖具有眾多優(yōu)點(diǎn)，但畢竟是一種不徹底的處理方式，厭氧出水的COD一般仍高達1 200～1 500 mgL-1，因此必須對出水進(jìn)行進(jìn)一步的后續處理。

3.1 人工濕地處理

人工濕地是由碎石構成碎石床，在碎石床上栽種耐有機物污水的高等植物，這在一定程度上凈化污水，并能給生物濾床增氧，降解礦化有機物。另外，人工濕地碎石床也是一種過(guò)濾懸浮物的結構，能夠進(jìn)一步去除污水中的懸浮物質(zhì)。此技術(shù)能夠高效地去除BOD、COD、SS、N、P等污染物，提高含氧量，并消除異味、細菌和病毒。人工濕地系統作為一種兼有水體修復、園林綠化和景觀(guān)效果的水處理設施，其處理費用較低，且具有較高的應用價(jià)值。

3.2 生物氧化塘

生物氧化塘不僅能有效地處理高濃度有機物水，也可以處理低濃度污水，按照塘內微生物的類(lèi)型和供氧方式來(lái)劃分，可以分為好氧塘、厭氧塘、兼性塘以及曝氣塘。氧化塘污水處理系統具有基建投資和運轉費用低、維護和維修簡(jiǎn)單、能有效去除污水中的有機物和病原體、耐沖擊負荷能力強、污泥產(chǎn)量低，以及可美化環(huán)境形成生態(tài)景觀(guān)等優(yōu)點(diǎn)。養豬場(chǎng)廢水氮磷含量高，將生物氧化塘作為生豬養殖廢水的后續處理工藝，在沼氣厭氧發(fā)酵基礎上因地制宜采用水生物氧化塘工藝進(jìn)行深度脫氮除磷，可對污水起到進(jìn)一步的凈化作用。

圖8 生物氧化塘示意圖

3.3 回田利用

沼液中含有農作物生長(cháng)所需的N、P、K等礦物元素，同時(shí)還含有各種生理活性物質(zhì)及微量元素，如果能夠合理利用必定能帶來(lái)一定的經(jīng)濟價(jià)值。根據不同地區的實(shí)際情況，在不超過(guò)耕地消納能力的前提下開(kāi)展沼液耕地安全利用研究，種植牧草、蔬菜、果樹(shù)等，既能消納沼液解決環(huán)境污染問(wèn)題，又可增加農產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，增加農民收入，促進(jìn)當地經(jīng)濟發(fā)展，可謂一舉多得。

3.4 SBR好氧曝氣處理

SBR反應器集進(jìn)水、反應、沉淀、出水于一體，具有不需要二次沉淀池和污泥回流系統，占地面積小，運行管理方便，耐沖擊負荷能力高等優(yōu)點(diǎn)，非常適合用于養豬場(chǎng)廢水處理以及現有工藝的改造，結合厭氧發(fā)酵或其他工藝可取得良好的處理效果，是目前較為常用的后處理措施

4、實(shí)際生產(chǎn)中的應用

4.1 水沖糞法

即學(xué)習國外的方法，采用高壓水槍、 漏縫地板， 在豬舍內將糞尿混合，排入污溝，進(jìn)入集污池，然后用固液分離機將豬糞殘渣與液體污水分開(kāi)，殘渣運至專(zhuān)門(mén)加工廠(chǎng) 加工成肥料，污水通過(guò)厭氧發(fā)酵、好氧發(fā)酵處理。在豬舍設計上的特點(diǎn)是地面采用漏縫地板，深排水溝，外建有大容量的污水處理設備，這種方室在我國80年代、90年代特別是南方廣州、深圳較為普遍，是我國學(xué)習國外集約化養豬經(jīng)驗的第一階段；這種方室雖然可以節省人工勞力，但它的缺點(diǎn)是很明顯的，主要是：①用水量大，一個(gè)600頭母豬年出欄商品肉豬萬(wàn)頭的大型豬場(chǎng)，其每天耗水在100~150噸，年排污水量5~7萬(wàn)噸左右。②排出的污水COD、BOD值較高，由于糞尿在豬舍中先混合，再用固液分離機分離，其污水的COD在13000~14000mg/L，BOD為8000~9600mg/L，SS達134640~140000mg/L，污水難以處理。③處理污水的日常維護費用大，污水泵要日夜工作，而且要有 備用。④污水處理池面積大，通常需要有7~10天的污水排放儲存量。⑤投資費用也相對較大，污水處理投資通常達到豬場(chǎng)投資的40~70%，即一個(gè)投資500萬(wàn)的豬場(chǎng)， 需要另加200~350萬(wàn)投資去處理污水。顯然，這個(gè)技術(shù)路線(xiàn)不適合目前的節水、節能的要求，特別對我國中部和北方地區。

4.2 干清糞法

即采用人工清糞，在豬舍內先把糞和尿分開(kāi)，用手推車(chē)把糞集中運至堆糞場(chǎng)，加工處理，豬舍地面不用漏縫地板(或用微縫地板，縫隙5mm寬)，改用室內淺排污溝減少沖洗地面用水。 這種方案雖然增加了人工費，但它克服了“水沖糞法”的缺點(diǎn)，表現在:①豬場(chǎng)每天用水量可大大減少，一般可比水沖糞法減少三分之二:②排出污水的COD值只有前法的75%左右，BOD值只有前法的40-50%，SS只有前法的50-70%，污水更容易處理。③用本法生產(chǎn)的有機肥質(zhì)量更高，有機肥的收人可以相當于支付清糞工人的工資。④污水池的投資少，占地面積小，日常維持費用低。

對一個(gè)有600頭母豬年產(chǎn)10000頭肉豬的場(chǎng)來(lái)說(shuō)，干清糞法比水沖糞法平均每天可減少排污水量100噸左右，年減少污水36500噸，每噸水價(jià)以2.3元計，一年可節省8.4萬(wàn)元，每噸污水的處理成本約 3元(污水設備投資100萬(wàn)元，15年折舊，每年運行費1 0萬(wàn)元，年污水量以547500噸計)，可節省污水處理成本10.95萬(wàn)元。兩項臺計約20萬(wàn)元。

4.3 豬糞發(fā)酵處理技術(shù)

近年來(lái)，這種模仿我國古代“填圈養豬”的發(fā)酵養豬"技術(shù)正由日本的一些學(xué)者與商家傳入我國南方一些地區試驗。該法將切短的稻草、麥稈、木屑等秸稈和豬糞 、特定的多種發(fā)酵菌混和攪拌， 鋪于地面，斷奶仔豬或肉豬大群(40-80頭/群)散養于上，同時(shí)在豬的飼料中加入0.1%的特定菌種。豬的糞尿在該填料上經(jīng)發(fā)酵菌自然分解，無(wú)皇味，填料發(fā)酵，產(chǎn)生熱量，地面溫軟，保護豬蹄。以后不斷加填料，1-2年清理一次。所產(chǎn)生的填料是很好的肥料 。只是在夏天， 由于地面溫度較高，豬不喜歡睡臥填料處，需另?yè)袼幩瑫r(shí)要噴水，目前該方式還在小規模試驗養殖階段，如效果理想，可大大節省人工、投資和設備。