養(yǎng)豬廢水氮磷污染及其深度脫氮除磷技術(shù)探討

摘 要：本文通過對規(guī)模化養(yǎng)豬場廢水氮磷污染監(jiān)測，揭示氮磷污染現(xiàn)狀；指出傳統(tǒng)A/O工藝脫氮除磷的局限性；探討?zhàn)B豬業(yè)廢水在沼氣厭氧發(fā)酵基礎(chǔ)上通過水生生物氧化塘工藝進(jìn)行深度脫氮除磷的可行性。 

1、養(yǎng)豬業(yè)廢水氮磷污染現(xiàn)狀

城市/菜藍(lán)子工程0的計劃和實施推動了養(yǎng)豬業(yè)的迅猛發(fā)展，集約化程度越來越高，養(yǎng)豬業(yè)在脫離了傳統(tǒng)飼養(yǎng)方式的同時，養(yǎng)豬場所排放的廢水也難于用傳統(tǒng)的還田方式處理。養(yǎng)豬場廢水包括尿污和飼養(yǎng)場地沖洗水，2002年1~4月龍海市環(huán)境監(jiān)測站對所轄14家規(guī)�；�養(yǎng)豬場(干清糞工藝）監(jiān)測結(jié)果:每百頭豬每天污水排放量為1175~2135t，平均2115t；NH32N濃度范圍在578~1520mg1L-1，平均濃度868mg1L-1；總磷濃度范圍101~245mg1L-1，平均濃度171mg1L-1；養(yǎng)豬廢水(干清糞工藝)中平均每頭每天排放氨氮1817g，總磷317g。含氮磷廢水排入水體后將造成諸多危害:11有機(jī)氮、磷化合物造成水體富營養(yǎng)化；21還原態(tài)NH32N因硝化作用耗氧而造成水體發(fā)黑；31化合態(tài)NO22N，NO32N對人體和水生生物有毒害作用。養(yǎng)豬廢水氮磷含量高，可飲用水源和農(nóng)業(yè)生態(tài)造成了危害，養(yǎng)豬廢水深度脫氮除磷刻不容緩。

2 、含氮磷廢水生化轉(zhuǎn)化途徑

養(yǎng)豬廢水進(jìn)入生化系統(tǒng)后所含氮、磷在特定條件下按圖1所示途徑轉(zhuǎn)化。從圖1可以看出:

(1)生化系統(tǒng)脫氮有三條途徑:1.氨化、硝化、反硝化途徑。2.同化、活性污泥吸收并借助重力流沉淀途徑。21水生生物吸收凈化與食物鏈轉(zhuǎn)化途徑。

(2)生化系統(tǒng)除磷有二條途徑:1.同化、活性污泥吸收并借助重力流沉淀轉(zhuǎn)化途徑。2.水生生物吸收凈化與食物鏈轉(zhuǎn)化途徑。

3 、傳統(tǒng)A/O或A2/O脫氮除磷的局限性養(yǎng)豬廢水含氮濃度高，A/O工藝在硝化、反硝化過程需要2~5倍回流比，在實際工藝中難于承受那么大處界動力工程投資和運行費月，經(jīng)濟(jì)可行性差；傳統(tǒng)A/O或A2/O的除磷作用只能使水中磷及化合物被活性污泥(積磷細(xì)菌細(xì)胞膠團(tuán))吸收積磷�？刂品e磷工藝參數(shù)，借助重力流分離積磷污泥，工程技術(shù)難度高。而且A/O深度脫氮除磷工藝要求活性污泥色澤好、活性強(qiáng)、表面負(fù)荷大、過程狀態(tài)穩(wěn)定，運行費用高，存在較大經(jīng)濟(jì)、技術(shù)局限性。在九龍江流域污染防治和生態(tài)破壞綜合整治規(guī)�；�養(yǎng)豬廢水專項中，以除碳(厭氧發(fā)酵)沼氣工藝氮除磷有很大局限性。有養(yǎng)豬廢水需要處理的單位，也可以到污水寶項目服務(wù)平臺咨詢具備類似污水處理經(jīng)驗的企業(yè)。

監(jiān)測結(jié)果表明:市轄14家規(guī)�；�養(yǎng)豬場廢水經(jīng)沼氣池厭氧發(fā)酵后，CODcr濃度范圍在1280~3370mg1L-1，平均濃度2230mg1L-1，去除率>60%，NH32N濃度范圍275~1260mg1L-1，平均濃度669mg1L-1，去除率2219%，總磷濃度范圍6817~232mg1L-1，平均濃度146mg1L-1，去除率僅為1416%。在厭氧發(fā)酵基礎(chǔ)上經(jīng)生物膜法、氧化塘(溝)好氧生化或兼性氧化塘等4種典型A/O、A2/O工藝治理工程運行監(jiān)測結(jié)果見表1，結(jié)果表明，CODcr濃度范圍8719~386mg1L-1，平均濃度250mg1L-1；NH32N濃度范圍4610~232mg1L-1，平均濃度183mg1L-1；總磷濃度范圍1817~6716mg1L-1，平均濃度3810mg1L-1。NH32N，PO42P大大超出GB8978-9965污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn))一級標(biāo)準(zhǔn)中氨氮、磷酸鹽濃度指標(biāo)要求，即NH3-N[15mg1L-1，PO4-P[015mg1L-1。

4 養(yǎng)豬廢水深度脫氮除磷的水生生物氧化塘技術(shù)

4.1 水生生物氧化塘

水生生物氧化塘是在普通氧化塘內(nèi)種植具有脫氮除磷功能的水生植物或培殖水生動物，以強(qiáng)化氧化塘的脫氮除磷功能。

(1)水生植物氧化塘 在塘內(nèi)種植水葫蘆、水浮蓬、水蔥、蘆葦?shù)人�生植物，它們都有較強(qiáng)的吸收、分解氮磷有機(jī)質(zhì)和氨氮、磷酸鹽的能力，有深度脫氮除磷的處理能力，縮短污水停留時間(當(dāng)水深012~110m時，停留時間為1~3d)。同時可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。

(2)生態(tài)系統(tǒng)塘 主要是普通好氧和兼性塘。它依靠藻菌共生系統(tǒng)工作，無法對藻類生長進(jìn)行控制，至使出水中藻類含量過多。如果在塘內(nèi)養(yǎng)殖魚、蚌、螺等水生動物和鴨、鵝等家禽，在運轉(zhuǎn)正常時，出水生生物氧化塘要求:1.待處理污水水質(zhì)不含重金屬，不含難降解有機(jī)物；2.適當(dāng)?shù)臍鉁睾完柟猓?.適當(dāng)有機(jī)(BOD)負(fù)荷。

4.2 水生生物氧化塘法深度脫氮除磷的可行性

(1)規(guī)�；�養(yǎng)豬場選址可利用遠(yuǎn)郊和農(nóng)村建造低價的天然池塘、洼地、沼澤或農(nóng)田等經(jīng)濟(jì)植物濕地。

(2)養(yǎng)豬廢水主要為尿污及場地沖洗水(糞便、飼料撒漏)，不含重金屬和難降解有機(jī)物。

(3)南方有溫暖氣溫和充裕日照陽光，有容易培植的嗜磷氮水生植物物種如水葫蘆、水浮蓬、水蔥、蘆葦、菌、藻。

(4)有成熟的厭氧發(fā)酵技術(shù)及在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的A/O工藝可有效控制有機(jī)負(fù)荷。

4.3 脫氮除磷的水生生物氧化塘技術(shù)應(yīng)用實例在規(guī)模化養(yǎng)豬廢水專項整治中，4家養(yǎng)豬場廢水在以除碳為主的沼氣厭氧發(fā)酵等工藝基礎(chǔ)上，采用水生生物氧化塘技術(shù)對廢水進(jìn)行深度脫氮除磷處理，其結(jié)果見表2。結(jié)果表明該法對養(yǎng)豬廢水進(jìn)行深度脫氮除磷效果良好。

5 結(jié)論

養(yǎng)豬廢水氮磷含量高，氮磷污染危及城市水環(huán)境和農(nóng)村生態(tài)環(huán)境，氮磷污染治理刻不容緩。傳統(tǒng)A/O，A2/O治理工藝對深度脫氮除磷存在局限性；如果在對養(yǎng)豬廢水進(jìn)行以除碳為主的沼氣發(fā)酵的基礎(chǔ)上，因地制宜地采用水生生物氧化塘技進(jìn)行深度脫氮除磷，具有很好生態(tài)環(huán)境效益。來源：中國環(huán)保頻道