一、養(yǎng)殖廢水處理工藝
首先是預(yù)處理,去除水中的懸浮物和浮油,降低后續(xù)處理的負(fù)荷并防止后續(xù)處理(尤其是生化處理)單元堵塞而影響處理效果,采用物化的方法;二是生化處理,這是整個(gè)處理工藝的核心,通過(guò)微生物的新陳代謝作用,分解廢水中溶解性有機(jī)物;三是深度處理,采用物化方法,進(jìn)一步除去水中的污染物,以保證出水達(dá)標(biāo)排放。
1、預(yù)處理
畜禽養(yǎng)殖廢水無(wú)論以何種工藝或綜合措施進(jìn)行處理,都要采取一定的預(yù)處理措施。通過(guò)預(yù)處理可使廢水污染物負(fù)荷降低,同時(shí)防止大的固體或雜物進(jìn)入后續(xù)處理環(huán)節(jié),造成設(shè)備的堵塞或破壞等。針對(duì)廢水中的大顆粒物質(zhì)或易沉降的物質(zhì),畜禽養(yǎng)殖業(yè)采用過(guò)濾、離心、沉淀等固液分離技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理,常用的設(shè)備有格柵、沉淀池、篩網(wǎng)等。格柵是污水處理的工藝流程中的部分,其作用是阻攔污水中粗大的漂浮和懸浮固體,以免阻塞孔洞、閘門(mén)和管道,并保護(hù)水泵等機(jī)械設(shè)備。沉淀法是在重力作用下將重于水的懸浮物從水中分離出來(lái)的處理工藝, 是廢水處理中應(yīng)用的方法之一。目前,凡是有廢水處理設(shè)施的養(yǎng)殖場(chǎng)基本上都是在舍外串聯(lián)2至3個(gè)沉淀池,通過(guò)過(guò)濾、沉淀和氧化分解將糞水進(jìn)行處理。篩網(wǎng)是篩濾所用的設(shè)施,廢水從篩網(wǎng)中的縫隙流過(guò),而固體部分則憑機(jī)械或其本身的重量,截流下來(lái),或推移到篩網(wǎng)的邊緣排出。常用的畜禽糞便固液分離篩網(wǎng)有固定篩、振動(dòng)篩和轉(zhuǎn)動(dòng)篩。此外,還有常用的機(jī)械過(guò)濾設(shè)備如自動(dòng)轉(zhuǎn)鼓過(guò)濾機(jī)、轉(zhuǎn)輥壓濾機(jī)、離心盤(pán)式分離機(jī)等。
2、生化處理
1)好氧處理技術(shù)
好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機(jī)物,同時(shí)合成自身細(xì)胞(活性污泥)。在好氧處理中,可生物降解的有機(jī)物最終可被*氧化為簡(jiǎn)單的無(wú)機(jī)物。該方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉(zhuǎn)盤(pán)、生物接觸氧化、序批式活性污泥法、A/O及氧化溝等。采用好氧技術(shù)對(duì)畜禽廢水進(jìn)行生物處理,這方面研究的較多的是水解與SBR 結(jié)合的工藝。SBR工藝,即序批式活性污泥法,是基于傳統(tǒng)的Fill- Draw系統(tǒng)改進(jìn)并發(fā)展起來(lái)的一種間歇式活性污泥工藝,它把污水處理構(gòu)筑物從空間系列轉(zhuǎn)化為時(shí)間系列,在同一構(gòu)筑物內(nèi)進(jìn)行進(jìn)水、反應(yīng)、沉淀、排水、閑置等周期循環(huán)。SBR與水解方式結(jié)合處理畜禽廢水時(shí),水解過(guò)程對(duì)CODCr 有較高的去除率,SBR對(duì)總磷去除率為74.1%,高濃度氨氮去除率達(dá)97%以上。此外,其他好氧處理技術(shù)也逐漸應(yīng)用于畜禽廢水處理中,如間歇式排水延時(shí)曝氣(IDEA)、循環(huán)式活性污泥系統(tǒng)(CASS)、間歇式循環(huán)延時(shí)曝氣活性污泥法(ICEAS) 。
2)厭氧處理技術(shù)
20世紀(jì)50年代出現(xiàn)了厭氧接觸法工藝,此后隨著厭氧濾器AF和上流式厭氧污泥床UASB的發(fā)明,推動(dòng)了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎(chǔ)的一系列高負(fù)荷厭氧反應(yīng)器的發(fā)展,并逐步應(yīng)用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點(diǎn)是造價(jià)低,占地少,能量需求低,還可以產(chǎn)生沼氣,而且處理過(guò)程不需要氧,不受傳氧能力的限制,因而具有較高的有機(jī)物負(fù)荷潛力,能使一些好氧微生物所不能降解的部分進(jìn)行有機(jī)物降解。
常用的方法有:*混合式厭氧消化器(CSTR)、厭氧接觸反應(yīng)器、厭氧濾池(AF)、上流式厭氧污泥床(UASB)、厭氧流化床(AFB)、升流式固體反應(yīng)器(USR)等。目前國(guó)內(nèi)養(yǎng)殖場(chǎng)廢水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應(yīng)器工藝。
3)自然處理技術(shù)
自然處理法是利用天然水體、土壤和生物的物理、化學(xué)與生物的綜合作用來(lái)凈化污水。其凈化機(jī)理主要包括過(guò)濾、截留、沉淀、物理和化學(xué)吸附、化學(xué)分解、生物氧化以及生物的吸收等。其原理涉及生態(tài)系統(tǒng)中物種共生、物質(zhì)循環(huán)再生原理、結(jié)構(gòu)與功能協(xié)調(diào)原則,分層多級(jí)截留、儲(chǔ)藏、利用和轉(zhuǎn)化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)機(jī)制等。這類(lèi)方法投資省、工藝簡(jiǎn)單、動(dòng)力消耗少,但凈化功能受自然條件的制約。自然處理的主要模式有氧化塘、土壤處理法、人工濕地處理法等。
氧化塘又稱(chēng)為生物穩(wěn)定塘,是一種利用天然或人工整修的池塘進(jìn)行污水生物處理的構(gòu)筑物。其對(duì)污水的凈化過(guò)程和天然水體的自?xún)暨^(guò)程很相似,污水在塘內(nèi)停留時(shí)間長(zhǎng),有機(jī)污染物通過(guò)水中微生物的代謝活動(dòng)而被降解,溶解氧則由藻類(lèi)通過(guò)光合作用和塘面的復(fù)氧作用提供,亦可通過(guò)人工曝氣法提供。作為環(huán)境工程構(gòu)筑物,氧化塘主要用來(lái)降低水體的有機(jī)污染物,提高溶解氧的含量,并適當(dāng)去除水中的氮和磷,減輕水體富營(yíng)養(yǎng)化的程度。
土壤處理法不同于季節(jié)性的污水灌溉,是常年性的污水處理方法。將污水施于土地上,利用土壤—微生物—植物組成的生態(tài)系統(tǒng)對(duì)廢水中的污染物進(jìn)行一系列物理的、化學(xué)的和生物凈化過(guò)程,使廢水的水質(zhì)得到凈化,并通過(guò)系統(tǒng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的循環(huán)利用,使綠色植物生長(zhǎng)繁殖,從而實(shí)現(xiàn)廢水的資源化、無(wú)害化和穩(wěn)定化。
人工濕地可通過(guò)沉淀、吸附、阻隔、微生物同化分解、硝化、反硝化以及植物吸收等途徑去除廢水中的懸浮物、有機(jī)物、氮、磷和重金屬等。由于自然處理法投資少,運(yùn)行費(fèi)用低,在有足夠土地可利用的條件下,它是一種較為經(jīng)濟(jì)的處理方法,特別適宜于小型畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)的廢水處理。
4)混合處理法
上述的自然處理法、厭氧法、好氧法用于處理畜禽養(yǎng)殖廢水各有優(yōu)缺點(diǎn)和適用范圍,為了取長(zhǎng)補(bǔ)短,獲得良好穩(wěn)定的出水水質(zhì),實(shí)際應(yīng)用中加入其他處理單元?;旌咸幚砭褪歉鶕?jù)畜禽廢水的多少和具體情況,設(shè)計(jì)出由以上3種、或以它們?yōu)橹黧w并結(jié)合其他處理方法進(jìn)行優(yōu)化的組合共同處理畜禽廢水。這種方式能以較低的處理成本,取得較好的效果。