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本文通过阐述生猪养殖废水特点及危害，以实例分析综合运用废水处理技术组合处理生猪养殖废水的效果，论述不同规模的生猪养殖场应立足实际，因水施策，寻求一组高效的废水处理技术组合处理生猪养殖废水的重要性。
关键词：固液分离 UASB 两级AO 技术组合 养殖废水
当前，规模化生猪养殖场迅速发展，是国家实施乡村振兴中农村经济支柱产业之一，丰富“菜篮子”、鼓起“钱袋子”的同时，污染问题也随之而来，不仅影响经济发展，还危及生态安全。如何有效处理生猪养殖废水，最大限度减小环境影响？本文通过对松溪县域内科诚牧业养猪场采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”处理技术组合有效治理养殖废水，水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001），分析生猪养殖废水处理技术组合的实际应用。
1 生猪养殖废水特点及危害
生猪养殖废水污染物主要来源于生猪养殖产生的尿液、粪便、饲料残渣以及冲洗猪舍产生的废水、场区职工生活用水等。污染物成分复杂，主要以固态、溶解态存在，富含有机物、氮、磷等营养物质，以及硒、砷、汞等重金属物质，抗生素等兽药残留，五号病菌、大肠杆菌等病菌，废水SS 、COD、BOD5、NH3--N、P较高，但容易通过生物降解，可生化性较好。废水如不经处理排入外环境，将造成极大危害，养殖废水排入河道致使水体有机物、氮、磷浓度增大，溶解氧降低，致使水质富营养化，严重时造成鱼类死亡。废水若未经厌氧发酵、杀毒，水体内寄生虫、病菌将会大量繁殖、扩散，进而传播疫病，导致疫病流行，危及人畜健康安全。高浓度废水可造成土壤孔隙塞堵，透水性下降及结板、盐化，降低土壤品质;氮、磷累集过高，比例失调，不利于农作物成长，导致减产，甚至死亡;一些重金属富集过多，影响食品安全。
2 生猪养殖废水处理技术组合案例分析
废水处理技术发展时间比较长，方法形式多样，大体可以分为物理法、化学法、生物法。物理法有过滤、沉淀、上浮等方法，利用物理作用分离、回收废水中不溶解的悬浮污染物;化学法有混凝、中和、氧化还原等法，通过化学作用分离、去除溶解、胶状态的污染物;生物法有好氧、厌氧生物法，利用微生物代谢作用，分解有机污染物等。废水处理技术方法众多，但单纯采用一种处理方法从根本上解决污染问题的可能性很小，进而采用综合防治技术，即一组技术工艺路线去除废水中成分复杂的污染物。松溪县科诚牧业养猪场采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘” 废水处理工艺组合是个成功的案例。
2.1 养猪场基本概况
科诚牧业从事生猪养殖，总用地面积约16.4万平方米，总建筑面积约12万平方米，建有猪舍36栋，生猪养殖采用全漏缝式和自动刮粪式猪舍，废弃物及无害化处理区建有大型沼气池1.6万立方米，建有一座污水处理站及96.5公顷的林地和农田灌溉地，是一家现代、立体、循环、生态型养猪场，年存栏生猪13000头。该养殖场采取人工清粪、雨污分流，购置自动取水装置等减量化措施，从源头上减少污水量，采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”工艺，利用微生物将废水中的有机物分解成无毒无害的无机物，达标后进行林地灌溉，养殖粪污等固体废弃物采用堆肥技术进行无害化处理，实现综合利用，生态效益明显。
2.2生猪养殖废水处理技术组合工艺目标分析
2.2.1 固液分离
固液分离是猪场废水处理的基础，养殖废水内含大量猪粪、猪毛等，采用全自动固液分离机进行拦截，去除粪污中95%的SS，降低后续处理负荷，干粪经堆肥发酵综合利用。
2.2.2 調节池
猪场废水排放具有间断性、多变性，需对废水量进行调节，使其能够均匀进入后续处理单元，同时也起沉淀池的作用，减少SS，提高处理效果。
2.2.3 UASB反应器（上流式厌氧污泥床）
UASB反应器由污泥反应区、气液固三相分离器、沼气收集室三部分构成。底部反应区存留大量厌氧污泥，形成沉淀性能良好的厌氧污泥床，废水从厌氧污泥床底部进入，与污泥层中活性污泥充分融合、接触，让微生物分解废水中有机物，并转化为甲烷（沼气），在顶部三相分离装置进行气、液、固三相分离。UASB构造简单、施工简便、造价低，运行稳定，负荷能力大，无需搅拌，SS去除率在60%～70%，有机污染物去除率高，是生猪养殖废水处理的理想方法。
2.2.4 二级AO工艺
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本阶段经过厌氧段和好氧段的交替作用，进行酸化、水解反应，微生物将大分子切割成小分子，小分子有机物被发酵菌转化为简单的化合物，进而转化为乙酸等物质，最后产甲烷菌把乙酸、氢气、CO2等转化为甲烷，并利用活性污泥强大的磷吸收能力，消减磷的含量。 2.2.4.1 缺氧生物处理工艺
本道程序主要进行生物脱氮。首先氨化菌将有机氮化合物分解、转化成氨态氮;接着硝化菌将氨态氮进一步分解氧化为硝酸铵。最后反硝化菌将硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）还原气态氮（N2），从水中去除。在此过程，将溶解氧浓度控制在0.5mg/L以下，更利于兼性脱氮菌硝酸盐、亚硝酸盐还原成氮气排出。
2.2.4.2 好氧生物处理工艺
采用鼓风机供气+搅拌曝气，让废水与好氧微生物充分接触，繁殖形成污泥状絮凝物，再通过生物凝聚、吸附、氧化作用分解，去除废水中未充分降解的有机物、氮、磷。
2.2.5 混凝沉淀
为达到进一步处理污染物目的，向废水投加混凝药剂（明矾等），使废水中的细微悬浮物和胶体脱稳，使水中的悬浮小颗粒和胶体凝聚成大颗粒，通过重力沉降成为淤泥后去除。
2.2.6 好氧塘
利用微生物和藻类生化作用，即好氧细菌和真菌将有机物氧化降解合成新的细胞，藻类通过光合作用吸收氮、磷等营养物质和有机物，合成新的细胞释放出氧。好氧塘水深小于0.5米，阳光充足，溶解氧充分，好氧生物活跃，BOD去除率高达80%以上。
2.2.7 消毒综合利用
经过活性污泥法废水粪大肠杆菌去除率达90%～95%，尚有5%～10%残余。为了防止疾病的传播，经一、二、三级处理后还需消毒处理。考虑到资金、安全以及灭菌能力问题，优选次氯酸钠进行消毒，利用次氯酸钠溶于水形成次氯酸，侵入细胞内破坏其磷酸脱氢酶，致使细胞死亡的机理进行灭菌消毒。科诚牧业养殖废水经综合处理后，SS<80 mg/L、TP<8 mg/ L、COD<150 mg/L、BOD5<60 mg/L、氨氮<60 mg/L、粪大肠菌群数<1000个/100mL，水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）中集约化畜禽养殖业水污染物排放限值及《农田灌溉水质标准》（GB5084—2005）标准。经消毒后的废水循环用于冲洗猪舍或用于果林、农田灌溉。
2.3 生态效益分析
科诚牧业依照“减量化、无害化、资源化、生态化”的原则，建设漏粪地面，采取人工清糞、雨污分流，购置自动取水装置等减量化措施，从源头上减少污水量。废水处理采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”工艺，利用微生物分解废水中的有机物降解成无毒无害的无机物，减少养殖业粪污中含有的大量COD、氨氮、总磷和有害污染物的排放，改善规模养殖场以及周边生态环境，形成生态可持续发展的态势，生态环境效益显著。
3 生猪养殖废水处理技术组合选择原则
由于生猪养殖废水成分复杂，常需要多种处理技术配合使用，废水处理技术组合选择是个复杂的问题，要综合分析比较，应用最优化原理确定最佳技术组合。一要把握废水特征。根据废水形态、排放总量、污染物种类做出选择。二要把握水质要求。根据当地水质排放要求，做出技术路线选择。三要把握处理技术。要选择技术先进且成熟、处理效果好的技术。四要考虑经济成本。选用废水处理项目建设小、废水处理系统运行费用低、项目占地面积不大的技术。
4 结论
生猪养殖是高污染行业，废水排放量大，有机物、氮、磷浓度高，本文所述案例主工艺采用生物法，再辅以预处理，兼用深度处理，达到良好处理效果。生猪养猪场应根据养殖规模、地域环境、环保要求及经济状况等，灵活选用一组废水处理技术组合处理养殖废水，确保养殖废水按要求排放，促进经济与环境协调发展。
（作者工作于南平市松溪生态环境保护综合执法大队）
关键词：固液分离 UASB 两级AO 技术组合 养殖废水
当前，规模化生猪养殖场迅速发展，是国家实施乡村振兴中农村经济支柱产业之一，丰富“菜篮子”、鼓起“钱袋子”的同时，污染问题也随之而来，不仅影响经济发展，还危及生态安全。如何有效处理生猪养殖废水，最大限度减小环境影响？本文通过对松溪县域内科诚牧业养猪场采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”处理技术组合有效治理养殖废水，水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001），分析生猪养殖废水处理技术组合的实际应用。
1 生猪养殖废水特点及危害
生猪养殖废水污染物主要来源于生猪养殖产生的尿液、粪便、饲料残渣以及冲洗猪舍产生的废水、场区职工生活用水等。污染物成分复杂，主要以固态、溶解态存在，富含有机物、氮、磷等营养物质，以及硒、砷、汞等重金属物质，抗生素等兽药残留，五号病菌、大肠杆菌等病菌，废水SS 、COD、BOD5、NH3--N、P较高，但容易通过生物降解，可生化性较好。废水如不经处理排入外环境，将造成极大危害，养殖废水排入河道致使水体有机物、氮、磷浓度增大，溶解氧降低，致使水质富营养化，严重时造成鱼类死亡。废水若未经厌氧发酵、杀毒，水体内寄生虫、病菌将会大量繁殖、扩散，进而传播疫病，导致疫病流行，危及人畜健康安全。高浓度废水可造成土壤孔隙塞堵，透水性下降及结板、盐化，降低土壤品质;氮、磷累集过高，比例失调，不利于农作物成长，导致减产，甚至死亡;一些重金属富集过多，影响食品安全。
2 生猪养殖废水处理技术组合案例分析
废水处理技术发展时间比较长，方法形式多样，大体可以分为物理法、化学法、生物法。物理法有过滤、沉淀、上浮等方法，利用物理作用分离、回收废水中不溶解的悬浮污染物;化学法有混凝、中和、氧化还原等法，通过化学作用分离、去除溶解、胶状态的污染物;生物法有好氧、厌氧生物法，利用微生物代谢作用，分解有机污染物等。废水处理技术方法众多，但单纯采用一种处理方法从根本上解决污染问题的可能性很小，进而采用综合防治技术，即一组技术工艺路线去除废水中成分复杂的污染物。松溪县科诚牧业养猪场采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘” 废水处理工艺组合是个成功的案例。
2.1 养猪场基本概况
科诚牧业从事生猪养殖，总用地面积约16.4万平方米，总建筑面积约12万平方米，建有猪舍36栋，生猪养殖采用全漏缝式和自动刮粪式猪舍，废弃物及无害化处理区建有大型沼气池1.6万立方米，建有一座污水处理站及96.5公顷的林地和农田灌溉地，是一家现代、立体、循环、生态型养猪场，年存栏生猪13000头。该养殖场采取人工清粪、雨污分流，购置自动取水装置等减量化措施，从源头上减少污水量，采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”工艺，利用微生物将废水中的有机物分解成无毒无害的无机物，达标后进行林地灌溉，养殖粪污等固体废弃物采用堆肥技术进行无害化处理，实现综合利用，生态效益明显。
2.2生猪养殖废水处理技术组合工艺目标分析
2.2.1 固液分离
固液分离是猪场废水处理的基础，养殖废水内含大量猪粪、猪毛等，采用全自动固液分离机进行拦截，去除粪污中95%的SS，降低后续处理负荷，干粪经堆肥发酵综合利用。
2.2.2 調节池
猪场废水排放具有间断性、多变性，需对废水量进行调节，使其能够均匀进入后续处理单元，同时也起沉淀池的作用，减少SS，提高处理效果。
2.2.3 UASB反应器（上流式厌氧污泥床）
UASB反应器由污泥反应区、气液固三相分离器、沼气收集室三部分构成。底部反应区存留大量厌氧污泥，形成沉淀性能良好的厌氧污泥床，废水从厌氧污泥床底部进入，与污泥层中活性污泥充分融合、接触，让微生物分解废水中有机物，并转化为甲烷（沼气），在顶部三相分离装置进行气、液、固三相分离。UASB构造简单、施工简便、造价低，运行稳定，负荷能力大，无需搅拌，SS去除率在60%～70%，有机污染物去除率高，是生猪养殖废水处理的理想方法。
2.2.4 二级AO工艺
?
本阶段经过厌氧段和好氧段的交替作用，进行酸化、水解反应，微生物将大分子切割成小分子，小分子有机物被发酵菌转化为简单的化合物，进而转化为乙酸等物质，最后产甲烷菌把乙酸、氢气、CO2等转化为甲烷，并利用活性污泥强大的磷吸收能力，消减磷的含量。 2.2.4.1 缺氧生物处理工艺
本道程序主要进行生物脱氮。首先氨化菌将有机氮化合物分解、转化成氨态氮;接着硝化菌将氨态氮进一步分解氧化为硝酸铵。最后反硝化菌将硝酸氮（NO3-N）和亚硝酸氮（NO2-N）还原气态氮（N2），从水中去除。在此过程，将溶解氧浓度控制在0.5mg/L以下，更利于兼性脱氮菌硝酸盐、亚硝酸盐还原成氮气排出。
2.2.4.2 好氧生物处理工艺
采用鼓风机供气+搅拌曝气，让废水与好氧微生物充分接触，繁殖形成污泥状絮凝物，再通过生物凝聚、吸附、氧化作用分解，去除废水中未充分降解的有机物、氮、磷。
2.2.5 混凝沉淀
为达到进一步处理污染物目的，向废水投加混凝药剂（明矾等），使废水中的细微悬浮物和胶体脱稳，使水中的悬浮小颗粒和胶体凝聚成大颗粒，通过重力沉降成为淤泥后去除。
2.2.6 好氧塘
利用微生物和藻类生化作用，即好氧细菌和真菌将有机物氧化降解合成新的细胞，藻类通过光合作用吸收氮、磷等营养物质和有机物，合成新的细胞释放出氧。好氧塘水深小于0.5米，阳光充足，溶解氧充分，好氧生物活跃，BOD去除率高达80%以上。
2.2.7 消毒综合利用
经过活性污泥法废水粪大肠杆菌去除率达90%～95%，尚有5%～10%残余。为了防止疾病的传播，经一、二、三级处理后还需消毒处理。考虑到资金、安全以及灭菌能力问题，优选次氯酸钠进行消毒，利用次氯酸钠溶于水形成次氯酸，侵入细胞内破坏其磷酸脱氢酶，致使细胞死亡的机理进行灭菌消毒。科诚牧业养殖废水经综合处理后，SS<80 mg/L、TP<8 mg/ L、COD<150 mg/L、BOD5<60 mg/L、氨氮<60 mg/L、粪大肠菌群数<1000个/100mL，水质达到《畜禽养殖业污染物排放标准》（GB18596—2001）中集约化畜禽养殖业水污染物排放限值及《农田灌溉水质标准》（GB5084—2005）标准。经消毒后的废水循环用于冲洗猪舍或用于果林、农田灌溉。
2.3 生态效益分析
科诚牧业依照“减量化、无害化、资源化、生态化”的原则，建设漏粪地面，采取人工清糞、雨污分流，购置自动取水装置等减量化措施，从源头上减少污水量。废水处理采用“预处理+UASB+两级AO工艺+深度处理（混凝沉淀）+氧化塘”工艺，利用微生物分解废水中的有机物降解成无毒无害的无机物，减少养殖业粪污中含有的大量COD、氨氮、总磷和有害污染物的排放，改善规模养殖场以及周边生态环境，形成生态可持续发展的态势，生态环境效益显著。
3 生猪养殖废水处理技术组合选择原则
由于生猪养殖废水成分复杂，常需要多种处理技术配合使用，废水处理技术组合选择是个复杂的问题，要综合分析比较，应用最优化原理确定最佳技术组合。一要把握废水特征。根据废水形态、排放总量、污染物种类做出选择。二要把握水质要求。根据当地水质排放要求，做出技术路线选择。三要把握处理技术。要选择技术先进且成熟、处理效果好的技术。四要考虑经济成本。选用废水处理项目建设小、废水处理系统运行费用低、项目占地面积不大的技术。
4 结论
生猪养殖是高污染行业，废水排放量大，有机物、氮、磷浓度高，本文所述案例主工艺采用生物法，再辅以预处理，兼用深度处理，达到良好处理效果。生猪养猪场应根据养殖规模、地域环境、环保要求及经济状况等，灵活选用一组废水处理技术组合处理养殖废水，确保养殖废水按要求排放，促进经济与环境协调发展。
（作者工作于南平市松溪生态环境保护综合执法大队）