養豬場廢水處理
1.1養豬污水的來源
隨著畜牧業的發展，畜產廢水排放量日益增加，對農業生態環境和水體環境產生的負面影響也日益嚴重。養豬場污水主要是豬的排泄物（豬尿及部分豬糞）和豬舍沖洗水的混合物。據有關部門測算：１頭豬日排泄糞尿按6kg計，年產糞尿達2.5t。一個千頭豬場日排泄糞尿達6t，年排量達2500t。如果用水沖式清糞，１頭豬日排污量約為30kg，年排污水達１萬多t。污水中懸浮物、有機物及氨氮含量均較高，其中五日生化需氧量BOD5介于600～7000mg/L，化學需氧量COD濃度可達13000～17000mg/L。
1.2養豬污水的特點
養豬場污水排水量大、污染負荷高，有機物濃度高，固液混雜。而養豬行業的利潤水平又低，因而要求污水處理工程投資低、運行費用低、處理效率高。因此，我們必須研究出投資少，運行成本低，管理方便，處理效果好的裝置和相配套的發酵工藝，盡可能使污水處理后得到資源化利用，既消除污染，又化害為利，促進經濟發展。 1.3養豬污水對環境的危害
目前，我國的養豬業集約化程度較低，養豬業帶來的污染問題尚未引起廣泛關注，而養豬業集約化比率增高，排泄物中含有的氮、磷及剩余飼料將導致單位面積土地上的排泄量顯著增加。如果不加以重視，會給環境帶來嚴重的后果。
養豬廢水含有大量的氮和磷。如果氮和磷被排入水體，則容易導致水體富營養化，污染水體。以硝酸鹽形式存在于水中的氮倘若被人飲用，則會對人體健康造成損害。而土壤中的養分過剩，則會使打破土地的生態平衡。排泄物中殘留的抗生素等對人類健康的損害也引起了人類健康學家和畜牧業工作者的重視。規模化養豬場每天排放的污水量大、集中，并且污水中含有大量污染物，如殘留的獸藥以及大量的病原體等，因此如果污水不經過處理就排放于外界環境或直接農用，將會導致當地生態環境和農田的嚴重污染。
因為我國畜禽養殖企業長期以來只是片面追求經濟效益，環保意識薄弱，對糞便污水處理方法落后，致使大量的糞便隨沖洗水直接排放，甚至有的將糞便直接排入外界水環境中，嚴重污染了大江大河的水質。養豬場排放含糞尿的污水中的生化指標 高，其中COD值和BOD值遠遠超過國標。高濃度的有機污水排入江河湖泊中，造成水質不斷惡化，其中污水中高濃度的氮、磷是造成水體富營養化的主要原因, 使水中的藻類過度生長，從而導致魚類的大量死亡(Roland等，1993)嚴重威脅到了水產業的發展。畜禽糞便污水不僅污染到了地表水，至使地表水中的硝酸鹽含量超出規定范圍(50mg/L)，而且其有毒、有害成分還容易進入到地下水中，嚴重污染地下水。一旦地下水被污染了，是極難治理恢復的，將會造成較持久性的污染。養豬場在污染周圍環境的同時，也污染了自身的環境，嚴重地威脅了畜牧養殖業的自身可持續發展。
豬體內的微生物主要是包含在糞便內通過消化道排出體外，通過養豬場污物的排放進入外界環境中從而造成嚴重的微生物污染。如果對這些糞污不加以無害化處理，大量的有害病菌一旦進入環境，不但會直接威脅畜禽自身的生存，還會嚴重威脅到人體健康。
1.5養豬污水的處理方法
1.5.1物理處理方法
物理處理是指通過物理方面的重力或機械力作用使污水水質發生變化的處理過程。
物理處理方法有：格柵、沉淀、過濾等。物理方法主要是去除污水中較大的懸浮物和雜質、飼料殘渣、豬毛豬尿及其它可以堵塞或磨損管道和水泵的物質，還有污水經化學處理的反應產物，污水生物處理后生成的活性污泥或生物膜【4】。
1.5.2化學處理方法
化學處理是利用化學反應的作用以去除水中的雜質。
化學處理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化學處理對象有：污水中溶解性的有害物質，如酸堿性有機物、和各種有機溶劑等。
1.5.3生物處理方法
生物處理是微生物在酶的催化作用下，利用微生物的新陳代謝功能，對污水中的污染物質進行分解和轉化。
（1）厭氧生物處理技術：
厭氧生物處理時在沒有分子氧及化合態氧存在的條件下，兼性細菌與厭氧細菌降解和穩定有機物的生物處理方法。【5】
1水解酸化池
水解酸化池主要包括以下幾個部分：
①池體
一般為矩形或圓形，水解酸化池的經濟高度一般為4～6m之間，另外，可以對水解酸化池進行分格，分格后，每一單元尺寸減少，可提高配水的均勻性，同時有利于維護和檢修。
②配水系統
常用的配水方式有：一管一孔布水、一管多孔配水方式、分枝式配水方式。
③出水收集裝置
水解酸化池的出水可以采用設于池水表面三角出水堰進行收集。
【5】
水解酸化池可將大分子物質轉化為小分子物質，將環狀結構轉化為鏈狀結構，進一步提高了廢水的BOD/COD比，增加了廢水的可生化性，為后續的消毒處理創造了良好的環境。污水經過水解反應后可提高其生化性能，降低污水pH值，減少污泥產量，為后續好氧生物處理創造有利條件。
2升流式厭氧污泥床反應器（UASB）
上升式厭氧污泥床反應器是由荷蘭的Lettinga教授等在1972年研制，于1977年開發的。由于在反應器內可以培養出大量厭氧顆粒污泥，使反應器的負荷很大。對一般的高濃度有機污水，當水溫在30℃左右時，負荷可達10-20KgCOD/(m3·d)。
UASB法與其它厭氧反應器相比，具有一系列的優點：（1)污泥床內生物量多；（2）容積負荷率高，污水在反應器內的水力停留時間短，因此所需池容大大減小；（3）設備簡單，操作方便，無需設污泥回流裝置，不需填充填料，也不需要設置機械攪拌裝置，造價相對便宜，便于管理而且不存在堵塞問題。
3厭氧生物濾池
厭氧生物濾池是密封的水池，池內放置填料。微生物附著生長在填料上，平均停留時間可長達100d左右。濾料可采用拳狀石質濾料，如碎石、卵石等，粒徑在40mm左右，也可以采用塑料填料。塑料填料具有較高的孔隙率，質量也輕，但是價格較貴。
1活性污泥法
活性污泥法是目前污水處理中應用廣泛的好氧生物處理技術，也是一項具有發展前景的污水處理技術。近幾十年以來，對其生物反應和凈化機理的研究取得了長足的發展，工藝流程漸漸成熟、合理。活性污泥法適用于大規模、較高濃度的污水處理。
活性污泥法是以活性污泥為主體的廢水生物處理的主要方法。活性污泥法是向廢水中連續通入空氣，經一定時間后因好氧性微生物繁殖而形成的污泥狀絮凝物。其上棲息著以菌膠團為主的微生物群，具有很強的吸附與氧化有機物的能力。
1) 氧化溝工藝
氧化溝是活性污泥法的一種變型，其曝氣池呈封閉的溝渠型，所以它在水力流態上不同于傳統的活性污泥法，它是一種首尾相連的循環流曝氣溝渠，污水滲入其中得到凈化，的氧化溝渠不是由鋼筋混凝土建成的，而是加以護坡處理的土溝渠，是間歇進水間歇曝氣的，從這一點上來說，氧化溝是以序批方式處理污水的技術。
氧化溝的技術特點：氧化溝利用連續環式反應池（Cintinuous Loop Reator,簡稱CLR）作生物反應池，混合液在該反應池中一條閉合曝氣渠道進行連續循環，氧化溝通常在延時曝氣條件下使用。氧化溝使用一種帶方向控制的曝氣和攪動裝置，向反應池中的物質傳遞水平速度，從而使被攪動的液體在閉合式渠道中循環。
2生物膜法
生物膜法是利用附著生長于某些固體物表面的微生物（即生物膜）進行有機污水處理的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厭氧菌、兼性菌、真菌、原生動物以及藻類等組成的生態系統，其附著的固體介質稱為濾料或載體。生物膜自濾料向外可分為慶氣層、好氣層、附著水層、運動水層。生物膜法的原理是，生物膜首先吸附附著水層有機物，由好氣層的好氣菌將其分解，再進入厭氣層進行厭氣分解，流動水層則將老化的生物膜沖掉以生長新的生物膜，如此往復以達到凈化污水的目的。
2）生物流化床
生物流化床是指為提高生物膜法的處理效率，以砂（或無煙煤、活性炭等）作填料并作為生物膜載體，廢水自下向上流過砂床使載體層呈流動狀態，從而在單位時間加大生物膜同廢水的接觸面積和充分供養，并利用填料沸騰狀態強化廢水生物處理過程的構筑物。構筑物中填料的表面積超過3300m2/m3填料，填料上生長的生物膜很少脫落，可省去二次沉淀池。床中混合液懸浮固體濃度達8000-40000mg/L，氧的利用率超過90%，根據半生產性試驗結果，當空床停留時間為16-45分鐘時BOD和氮的去除率均大于90%，此時填料粒徑為1mm，膨脹率為99%，BOD負荷16.6kg(BOD5)/( m3·d)。生物硫化床工藝效率高、占地少、投資省，在美、日等國已用于污水硝化、脫氮等深度處理和污水二級處理及其他含酚、制藥等工業廢水處理。
3）生物接觸氧化法
生物接觸氧化法是以附著在載體（俗稱填料）上的生物膜為主，凈化有機廢水的一種高效水處理工藝。具有活性污泥法特點的生物膜法，兼有活性污泥法和生物膜法的優點。在可生化條件下，不論應用于工業廢水還是養殖污水、生活污水的處理，都取得了良好的經濟效益。該工藝因具有高效節能、占地面積小、耐沖擊負荷、運行管理方便等特點而被廣泛應用于各行各業的污水處理系統。
