畜禽养殖场废水处理及资源化利用
随着养殖行业的快速发展，集约化规模化的养殖场和养殖区的不断增加，在解决了畜产品供应和带动农村经济发展的同时，也带来了日益严重的环境污染问题，由于畜禽的粪便和污水排放量剧增，加之农业上由传统的使用有机肥转向大量使用化学肥料，畜禽粪便利用率低，在合理发展规模养殖、调整养殖结构与布局的同时治理养殖污染，已成为制约畜牧业可持续发展的关键所在，也成为了人们普遍关注的社会问题。针对这一现象，河南环源环保设备有限公司针对该类废水的处理和资源化利用制定出一整套的解决方案。供养殖业客户来参考选用。一、畜禽养殖行业污染的情况
针对畜禽养殖行业的污染现状，畜禽养殖行业主要的污染种类包含以下几个方面：
1、污染空气；堆积的畜禽粪便在厌氧的环境条件下，可分解释放甲烷、硫化氢等有毒有害刺激性气体，最周边的大气环境造成严重的污染。
2、污染水体；畜禽养殖场未经处理的污水中含有大量污染物质，其污染负荷很高，这种高浓度有机废水直接排入或随雨水冲刷进入江河湖库，使水体变黑发臭，大量的氮、磷等营养物是造成水体富营养化，导致鱼塘及河流丧失使用功能；养殖污水长时间渗入地下，使地下水中的硝酸盐含量增高，水质恶化，同时危及周边生活用水水质。
3、传染人畜共患病，因养殖场的粪便和污水随地堆积、任意排放，直排田间、河流，使得养殖场周围臭气冲天、蚊蝇成群。据统计，90余种人畜共患病是由畜禽粪便及排泄物为主要载体传染的。
畜禽养殖行业产生的污染物是典型的高浓度的有机废水，CODcr、氨氮、SS、总磷等污染物浓度都比较高。
二、畜禽养殖废水的特征
1、畜禽养殖废水的来源；畜禽养殖行业废水通常主要是由尿液、冲洗废水、（主要是圈舍冲洗废水、饮水槽冲洗废水、地面清洁用水、设备设施清洗用水）少量的生活用水等。
畜禽粪尿排泄系数
饲养种类粪尿BOD 氨氮TP TN /g.头-1.d-1/kg.头-1.d-1
生猪2200 2900 203 37.5 1.7 4.51
蛋禽75 — 6.75 0.9 0.115 0.275
肉禽150 —13.5 1.8 0.115 0.275
牛30000 18000 805 12 10.07 61.1
2、清粪方式：畜禽养殖行业的清粪方式主要包含：干清粪、水冲粪、水泡粪。具体各种清粪方式产生的水质特点如下表：
项目干清粪水泡粪水冲粪水量/平均每头/（L/d）10-15 20-25 35-40
水质指标/（mg/l）BOD5 3960-5940 1230-15300 7700-8800 CODcr 8790-13200 2720-31000 1700-19500 SS 3790-5680 164-20500 1030-11700
3、畜禽养殖行业废水产生的危害及排放标准
养殖行业废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水，直接排放水体会造成严重的河流水体的严重污染和地下水水质的恶化。
污染造成主要的影响：粪便进入水体之后的流失率高；进入水体之后造成严重的富营养化，造成水体污染和水生动植物的死亡；改变水体的功能，水中的污染物成分对水体造成持久性的污染，是水体丧失原有的净化功能，不易恢复。
另外养殖废水还会造成土壤、大气、微生物的污染，甚至直接威胁到人类的生存环境。
针对养殖废水污染程度的严重性，国家环保总局颁布的《畜禽养殖行业污染物排放标准》（GB18596-2001）专门针对该类废水的一个要求。标准使用与集约化、规模化的畜禽养殖基地和厂区。主要的数值限值要求如下：集约化畜禽养殖业水污染物最高允许日排放浓度
控制项目
BOD5
（mg/l）
CODcr
（mg/l）
SS
（mg/l）
氨氮
（mg/l）
总磷
（mg/l）
粪大肠
杆菌（个
/100ml）
蛔虫
卵（个
/L）
标准值150 400 200 80 8.0 1000 2.0
三、畜禽养殖废水的主要处理技术
畜禽养殖行业废水处理技术的基本原则包含资源化、减量化、无害化、生态化、廉价化、产业化等。畜禽养殖行业废水处理常见处理方法包含：自然处理法、工业化处理方法，其中工业化处理中包含厌氧生物处理、沼气池、好氧生物处理、厌氧好氧组合式处理。
1、自然处理法：自然处理法的特点是投资少、工艺简单、动力消耗小，但是受自然条件影响较大，制约着处理效果和稳定性。对于此种处理方式，在偏远的山区和有足够的环境空间对污染物进行消解转化的地区，比较适用。
常见的自然处理方法包含：氧化塘、人工湿地、土壤处理法等。
2、厌氧生物处理技术：厌氧生物处理的特点是造价低，占地面积小、能量需求低、还可以产生沼气，处理过程部需要氧气，不受传氧能力的限值，因而具有较高的有机负荷潜力，能使一些好氧微生物不能降解的部分进行有机物降解。
常用的厌氧生物处理方法：完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、厌氧滤池、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、升流式厌氧反应器、折流式厌氧反应器内循环厌氧反应器等工艺，目前畜禽养殖污水处理项目中常用的工艺为升流式厌氧反应器（UASB 反应器）和IC 反应器。
UASB 反应器的工作原理：
UASB 反应器中的厌氧反应过程与其他厌氧生物处理工艺一样，包括水解，酸化，产乙酸和产甲烷等。通过不同的微生物参与底物的转化过程而将底物转化为最终产物——沼气、水等无机物在厌氧消化反应过程中参与反应的厌氧微生物。
主要有以下几种：①水解—发酵(酸化)细菌，它们将复杂结构的底物水解发酵成各种有机酸，乙醇，糖类，氢和二氧化碳；②乙酸化细菌，它们将第一步水解发酵的产物转化为氢、乙酸和二氧化碳；③产甲烷菌，它们将简单的底物如乙酸、甲醇和二氧化碳、氢等转化为甲烷。
UASB 由污泥反应区、气液固三相分离器(包括沉淀区)和气室三部分组成。在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
IC 反应器的工作原理：
IC 反应器是新一代高效厌氧反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB 清粪 格栅 沉淀 格栅 人工湿地
氧化塘 厌氧池 出水
人工湿地法处理工艺流程
