畜禽养殖场(小区)污水-厌氧-人工湿地- 处理模式的研究及示范

畜禽养殖场(小区)污水-厌氧-人工湿地-处理模式的研究及示范随着人们生活水平的提高和城市化进程的加快，畜禽养殖场的规模不断扩大，污水排放量也在逐年增加。这些污水含有大量的氮、磷等养分物质，如果不及时处理就会对环境和生态造成很大的危害。因此，如何高效地处理畜禽养殖场的污水成为了当前急需解决的问题。

1．污水处理的必要性及发展现状

随着畜禽养殖业的迅猛发展，污水排放量也逐年增加。污水中有大量的固体废物、营养物质和有机物等，它们是水体富营养化和河流水质恶化的主要因素。同时，污水还含有多种病原微生物和寄生虫，会对人类和动物的健康造成危害，甚至会促进疫病传播。因此，治理畜禽养殖场污水已成为当前环境保护和可持续发展的重要任务。

目前，畜禽养殖场污水处理主要采用生物法、化学法和物理法等各种技术。其中，生物法主要是利用生物细菌、植物等生命体对有机物进行降解和吸附，包括常见的厌氧生物过滤、好氧生物膜反应器、人工湿地处理等；化学法则是利用化学试剂对有机物进行降解或吸附，主要有臭氧氧化、活性炭吸附等方式；物理法主要是利用物理方式物理去除污水中的固体悬浮物，包括初沉池、旋流器等等；而在一些工厂中，在了控制排放浓度的同时，直接回收利用污水，减少因污染而耗费的其他物品。

2．厌氧-人工湿地处理系统

污水的厌氧-人工湿地处理系统是通过将厌氧和好氧生物处理技术结合，通过细菌和植物的共同作用达到有效净化水体的目的。该系统主要利用了人工湿地对污染物的生物降解和吸附作用，同时在湿地下层形成一个缺氧环境，利用厌氧微生物对少量的有机物进行处理，以达到节约能源、减少环境污染和提高环境质量的目的。

（1）污水处理技术

厌氧处理一般是在自然状态下进行，但是在污水处理过程中，需要建立适宜的环境条件。将进入自然厌氧堆肥池的畜禽养殖污水通过一定规模的调节池进行质量均衡。在调节池中，通过控制进水和流量，使污水的pH值和温度适应自然厌氧分解的要求，从而保证污水中的有机物得到分解和降解。调节池出水后，进入到由人造湿地系统组成的好氧生态湿地，经过人造湿地湿地对污染物的生物降解和吸附作用，进一步净化处理排放出来。

（2）工艺流程

畜禽养殖场污水厌氧-人工湿地处理系统的处理流程如下：

1、调节池处理：将进入自然厌氧堆肥池的污水通过一个调节池先行调节，使污水的pH值和温度适应自然微生物分解的要求。

2、厌氧生物过滤处理：接下来进入厌氧生物过滤池进行处理，通过厌氧微生物降解有机物质，并在厌氧条件下吸附污染物，得到生物质或厌氧肥料。

3、出水口处理：经过厌氧生物过滤池的污水后，进入出水口，该环节主要是为了减少污水里的污染物进入人造湿地。

4、人造湿地处理：随后，进入由人造湿地组成的有机湿地系统，经过湿地中生长的植物、浮游生物和降解细菌的共同作用，进一步净化处理排放出来。

（3）优势

厌氧-人工湿地处理系统较生物法本身具有以下优点：

1、减少了耗能环节，不需要额外的能源投入，避免了能源浪费和环境污染。

2、系统具有极强的实用性和经济性，能够轻松地集成到各地畜禽养殖场等设施中，节约了建造和运营成本。

3、厌氧-人工湿地处理系统降解污染物的效果好，能够将有机物的浓度降至国家排放标准以内，达到了环境保护目的。

4、人造湿地一方面能减少污水中的营养物质和有机物质的浓度，另一方面又可过程中可同时对其进行净化和修复，在人造湿地区内栽植多种污染物吸收植物，能够有效提高处理效果，对水源的净化管理起到积极作用。

3．污水处理技术应用实践

厌氧-人工湿地处理系统技术的应用是十分必要的。潇湘片区产业发达,畜禽养殖业获得了迅速的发展,其相应的排放了巨大的污染物。为此，香港高富能够非常清楚地推行现代化的科学管理思维，采用具有广泛适用性和易于操作的厌氧-人工湿地系统进行处理。当下，以香港高富人工湿地为代表的厌氧-人工湿地处理技术正在快速发展，已经广泛运用到了全国范围内的畜禽养殖业和生物质能源特别是生物沼气及有机肥料领域中。

厌氧-人工湿地技术在畜禽养殖场污水处理方面的应用也已得到广泛认可。在香港高富，采用这种技术处理畜禽养殖场的污水，将其处理成一种高水平的有害物质能够满足国家的强制性标准。此外，其还有易于控制和维护，无噪声，无异味等优点，适合于局限于人口密度高的城市环境中使用。

4．结论

总体来看，厌氧-人工湿地处理系统技术是目前国内治理畜禽养殖场污水最为有效和成熟的技术。该技术在实际应用方面已经积累了大量的经验，被广泛地应用于畜禽养殖场的废水处理、生物质源能有机肥料等领域，取得了很好的处理效果。但在实践操作过程中，还需要根据不同的水质特点和地方环境条件来进行适当的技术调整和组合，才能够更好的保证废水处理的质量与效果。因此，未来在厌氧-人工湿地技术研发和推广应用过程中，还需要持续发挥科技优势，积极开展技术创新与突破，进一步提高技术水平和运营效率，为更好地维护水环境健康和促进经济发展创造更多条件和保障。随着人口和畜禽养殖业的不断增加，畜禽养殖场的污水排放量也不断增加。据数据显示，全国畜禽养殖场的污水处理率仅为40%，存在很大的改善空间。同时，畜禽养殖场的废水中主要含有氨氮、总磷等有机物质，是造成水环境污染的主要因素之一。

在此背景下，畜禽养殖场污水的治理已经成为一个迫切的问题。本文将对畜禽养殖场污水处理相关的数据进行分析和归纳，探讨如何提高畜禽养殖场污水的处理效率和减少其对环境造成的影响。

一、畜禽养殖场污水排放量问题

2018年，中国畜禽养殖业顶级企业遵义市珍禽食品有限公司发布了一份关于中国畜禽养殖环保现状的白皮书。白皮书数据显示，中国畜禽养殖场的污水处理率仅为40%左右，未经处理的畜禽养殖污水在全国范围内有将近200亿吨。这些废水不仅会导致水环境污染，还会影响生态环境和人民健康。

数据显示，畜禽养殖在我国的总体产值占农业总产值的约40%左右，但在草地退化、干旱和水质污染等方面带来了巨大负面影响。

二、畜禽养殖场污水的主要成分

1.污水中的总氮和总磷

畜禽养殖场污水中的总氮和总磷是造成水环境污染的主要因素之一。根据2015年发布的《第六次全国水资源管理工作会议》数据显示，养殖业氨氮排放总量达到273.6万吨，养殖业总磷排放量达到93.1万吨，约占全国氨氮排放量的15%左右，占全国总磷排放量的30%左右。

污水中的总氮和总磷具有高的环境毒性，在高浓度下对水环境和生态环境产生严重影响。

2.污水中的有机物

畜禽养殖场排放的污水中还含有大量的有机物，主要包括生物降解物和有机污染物。有机物不仅会导致水环境富营养化和河流水质恶化，还会通过生物膜反应器等技术产生大量的气体挥发，成为有害气体的臭氧前体，对空气环境造成污染。

三、畜禽养殖场污水处理技术现状

畜禽养殖场废水处理技术目前主要包括生物、化学和物理处理等技术。生物处理技术主要包括活性池，弄圆盘反应器，MBBR，生物突击等。化学处理技术包括氧化、还原、吸附、中和等。物理处理技术主要包括初沉池，格栅，旋流器等。同时，厌氧-人工湿地处理技术也逐渐受到人们的关注。

1.生物处理法

生物法主要是利用微生物和植物等生命体对有机物进行降解和吸附。这类技术主要有厌氧生物过滤，MBBR生物膜反应器等。

厌氧生物过滤主要包括固定床、浮床等处理技术。其中固定床预处理技术主要是利用吸附生物种群对污水进行处理，然后将过滤床放入厌氧环境中继续降解废水中的有机质。浮床生态技术则是利用植物吸收污染物和有机质，同时又有微生物降解浸染的作用。

MBBR生物膜反应器是一种优秀的底层生物膜工艺，是一种无容积限的移动底层床反应器滤器，主要利用底部的基质填充物壳使处理床面积扩大，建立了一种生物降解体系。MBBR技术处理效率高，管理方便。

2.化学处理法

主要包括吸附、氧化、还原、中和等技术。其中，活性炭吸附技术是最为常用的一种。活性炭具有大的比表面积、多孔结构等特点，能够有效地吸附污水中的有机物，将其去除。

氧化技术主要是利用强氧化剂如臭氧、高锰酸钾对污水进行氧化处理，能够有效去除污水中的难降解有机污染物。

3.物理处理法

物理法主要是利用物理方式物理去除污水中的固体悬浮物，如初沉池、格栅、旋流器等。初沉池主要是利用废水中的泥沙比重大于水，让泥沙自行沉淀；旋流器主要是通过湍流运动加速污水的沉淀，在天然环境中对去除废水中的固体悬浮物有效性低，不适用于大多数河流和湖泊。

4随着社会经济的发展，畜禽养殖业的发展也在逐渐增长。但是，随着畜禽养殖业的不断发展，畜禽养殖场的污水排放量也在不断增加。而且，由于大多数畜禽养殖场缺乏有效的污水处理技术，导致废水被直接排放到河流、湖泊和地下水中，严重污染了水体环境。因此，如何进行畜禽养殖场污水治理，成为当前环保问题亟待解决的其中之一。

一、污水处理技术

在畜禽养殖场中，生物处理、化学处理和物理处理是三种主要的废水处理技术。

1.生物处理技术

生物处理技术主要包括活性池、弄圆盘反应器、MBBR和人工湿地生态系统等。

实例1：活性池

活性池是一种控制性生态系统。通过循环流程，污染物被生物转化为碳酸盐和水，从而达到净化污水的目的。在活性池中，水流被导入含有微生物的废水池中，并在废水池内停留一段时间，以使微生物生长。这些细菌利用水中的碳源来产生细胞物质，从而消耗污染物。随后，在沉淀槽中，水中的固体被过滤，使水可以回流到水体中去。

实例2：MBBR（Movil悬浮生物膜反应器）

MBBR是一种基于底层滤料包的生物贴膜处理技术。系统中使用的滤材有助于细菌的生长和固定，并支持生物膜的生长。这种技术有助于提供更高的水处理能力和更高的底层滤材占比，以实现更高的水质净化效果。MBBR的优点在于其可以稳定地控制系统的氮、磷和COD（化学需氧量）去除率，并且易于操作，出水水质稳定。

实例3：人工湿地生态系统

人工湿地生态系统是一种通过维护淹水状态、土壤气氛和由底部滤料表面所支撑的生物贴膜，利用植物和微生物来淬炼、去除非点源污染的生物贴膜处理系统。构建人工湿地的最大优点是其对环境的良好适应性和稳定性。通过分解、传递和脱除有机和无机物质的动态过程，人工湿地可以在废水处理过程中起到重要的作用。

2.化学处理技术

化学处理技术主要包括化学氧化、还原、吸附和中和等。

实例1：氧化法

氧化法在处理氮和废水的过程中发挥着重要的作用。这种方法是利用氯气、臭氧、暴气等氧化剂，对废水进行氧化处理，达到去除废水中有机污染物的目的。氧化法的优点在于其处理效率高、废水去除率高，并且废水出站后不需要二次调节处理，节省了后续处理的时间和成本。

实例2：吸附

吸附是一种使用特殊材料或化合物去除废水中不溶的和溶解的物质的方法。吸附材料可以是活性炭、硅胶、生物质和再生石英粉等。吸附的主要优点在于其能够有效去除污染物，处理效率高、成本低。但是，吸附材料的吸附能力可能会饱和，所以需要定期更换。

3.物理处理技术

物理处理技术主要包括初沉池、格栅和旋流器等。

实例1：初沉池

初沉池是一种对废水进行前处理的设备。废水中的固体悬浮物在这里被留下，水可以通过这些粗大的固体悬挂物沉淀下来，从而达到水的过滤目的。

实例2：旋流器

旋流器是一种利用离心力来分离和分级液体或悬浮物颗粒的设备。废水通过旋转设备，使废水中的悬浮物颗粒通过重力而沉淀，从而达到去除废水中悬浮物的目的。

二、案例分析：畜禽污水处理

1.常州兴福养殖有限公司

常州兴福养殖有限公司位于常州市新北区。它是一家同时有水禽和猪的养殖企业，养殖场总占地面积为40.66亩。它使用的污水处理设备主要是生物处理法。废水通过一个阶段处理系统，包括两个生物滤池，一个微滤器，一个紫外线消毒系统和一个过滤床。这一技术使该养殖场处理的废水达到了国家卫生和环保要求。

2.农业集体经济社会禽病诊疗站

农业集体经济社会禽病诊疗站位于山东省聊城市茌平区。该诊所使用的污水处理设备主要是化学处理法，包括化学氧化法、给水过滤机和活性炭吸附。经过处理后，废水中的颜色、氨氮和悬浮物浓度均低于国家要求，达到了国家卫生和环保要求。

三、技术发展趋势

综合上述案例，生物处理法具有效率高且对人体健康没有负面影响的特点。小型生物系统也逐渐成为在将来管理和治理畜禽养殖废水中的