规模化养猪场废水常规处理中存在的问题探究

【作者】 韩伟铖； 颜成； 周立祥；

【机构】 南京农业大学资源与环境科学学院环境工程系；

【摘要】 近年来,随着规模化、集约化养殖业的兴起,除了缩短畜禽养殖的生长周期、提高产量与节约成本外,还带来了大量粪污废水泛滥的问题。这类废水往往具有排水量大（我国每年畜禽养殖的废水排放量超过100亿吨）和高污染负荷（COD、SS、NH₃-N含量高）等特点,排入水体后不仅会污染地表水体,引起水体富营养化,还会对地下水和土壤生态系统造成破坏,带来一系列的环境污染问题。目前对猪场废水较多采用厌氧-好氧工艺进行处理,但由于含有高浓度的悬浮物和NH₃-N,厌氧反应效率较低,沼液C/N比低,可生化性较差,给后续好氧处理带来很大困难,故常规生北处理往往效果不理想,需要增加其他处理工艺或加长工艺路线以达到较好地处理效果,所以探究与解释规模化猪场废水常规处理存在的问题与原因对提高猪场废水的处理效率与缓解对环境的压力具有重要的现实意义。本研究通过采样测定并分析湖南某猪场典型废水处理工艺各阶段水质（pH、悬浮固体（SS）、化学需氧量（COD）、氨氮（NH₃-N）、总氮（TN）和总磷（TP））变化情况,并结合相关文献报道进行对比、分析及验证,探讨规模化猪场废水常规处理存在的问题与原因,为规模化猪场废水处理工艺与方法的改进提供理论依据。结果表明:猪场废水经固液分离后SS、COD、NH₃-N、TN、TP含量依然较高,分别为3 040～4 900 mg/L、6 440～11 290 mg/L、652.3～1 043.5 mg/L、721.3～1 186.8 mg/L和55.5～148.1 mg/L。厌氧消化后SS与COD仅分别下降约6.50%与18.72%且仅去除了废水中的可溶性有机物,而由SS产生的惰性COD几乎没有得到去除,进入后续生化处理负荷高。常规生化处理后二沉池出水氨氮为37.9～108.7 mg/L,出水不能稳定达标,需增加CASS工艺反复间歇曝气以降低氨氮浓度（0.54～3.2 mg/L）。TN在CASS反应阶段去除率低与氨氮去除不同步,由此判此阶段以硝化反应为主,而反硝化脱氮过程受阻,这可能与二沉池出水极低的C/N（<2）有关。进水氨氮浓度过高导致系统中有大量的游离氨,抑制有机物降解菌和硝化菌的活性,这可能是厌氧消化与生化脱氮效率低的原因之一。CASS阶段出水TP浓度（20.06～4.6 mg/L）超标且色度较深,需增加化学混凝沉淀工艺脱色、除磷,但会产生大量化学污泥并消耗化学药剂,且出水pH过高,延长了工艺路线与处理时间,增加成本。结论:猪场废水常规处理存在的问题主要包括厌氧消化对SS与COD的去除率低致后续生化处理负荷高、氨氮浓度过高导致大量的游离氨对机物降解菌和硝化菌的活性抑制以及生化出水TP超标与色度深,增加化学混凝沉淀工艺脱色、除磷。更多还原