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規(guī)模化養(yǎng)殖場的發(fā)展，不僅為人們帶來了豐富的肉、禽、蛋、奶類食品，還帶來了嚴(yán)重的環(huán)境污染問題。規(guī)?；B(yǎng)殖場產(chǎn)生的高濃度、高氨氮、高懸浮物的“三高”類畜禽廢水，處理難度較大，成為污染水體的重要污染源。因此養(yǎng)殖場污水的減量化、無害化處理迫在眉睫。

圖片來源于網(wǎng)絡(luò)

一、養(yǎng)殖場污水現(xiàn)狀

近年來，由于養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展使得養(yǎng)殖污染成為農(nóng)業(yè)污染的主要來源，養(yǎng)殖場污水的處理成為畜禽養(yǎng)殖業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展的主要因素。但是，研究表明，我國畜禽養(yǎng)殖規(guī)模仍繼續(xù)增加，養(yǎng)殖總量以每年8%的趨勢增長。2015年畜禽養(yǎng)殖業(yè)COD排放量占農(nóng)業(yè)污染源排放量的95%，畜禽養(yǎng)殖業(yè)NH3-N排放量占農(nóng)業(yè)污染源排放量的79%，這將對環(huán)境造成的危害越來越大。

1.1 養(yǎng)殖場污水的來源

養(yǎng)殖場污水由畜禽尿液、飼料殘渣、殘余糞便、沖洗水等構(gòu)成。有的養(yǎng)殖場污水還包括生產(chǎn)處理過程中產(chǎn)生的和人工生活產(chǎn)生的兩部分，前者是主要部分，尿液和沖洗水占了絕大部分。養(yǎng)殖場污水的產(chǎn)生量主要受養(yǎng)殖場的規(guī)模、動植物的飲水方式、人工管理水平等多種因素的影響。研究表明不同的養(yǎng)殖場由于清糞方式的不同，用水量和污水排放量差異很大。

1.2 養(yǎng)殖場污水的特點現(xiàn)狀

規(guī)模化養(yǎng)殖場所產(chǎn)生的污水主要是一些高濃度、高氨氮、高懸浮物、處理難度大的“三高”廢水。數(shù)量大、相對集中、處理難度大的特點導(dǎo)致其在處理過程中存在許多問題。

1.2.1 數(shù)量大

首先是由于快速發(fā)展的養(yǎng)殖業(yè)帶來了許多的養(yǎng)殖專業(yè)戶和養(yǎng)殖場。其次是由于大部分豬場是漏板式的欄舍且采用水沖式清糞，這就會導(dǎo)致排水量很大。

1.2.2 相對集中

首先受人工管理方式的影響，沖洗欄舍的時間基本在早上或者晚上，這樣相對集中的時間會導(dǎo)致污水的產(chǎn)生也相對集中。另外農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是季節(jié)性的，大量集中的糞便和污水量使得周圍的農(nóng)田無法全部消納，對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。

1.2.3 處理難度大

首先，廢水固液混雜，濁度高，有機(jī)質(zhì)濃度較高，且富含氮、磷，極易腐敗。大量的糞便污水相對集中，難以運輸，無法在周圍有限的土地上完全消化而成為重要的污染源，嚴(yán)重污染了周邊環(huán)境。其次，受自然和市場的雙重影響，有風(fēng)險，廢水處理費用高，人們往往在污水處理上資金投入少。另外，污水中抗生素和重金屬的殘留問題也逐漸成為養(yǎng)殖場污水處理的重點。

二、養(yǎng)殖場污水處理技術(shù)研究進(jìn)展

養(yǎng)殖場污水的處理過程中存在各種各樣的問題，對環(huán)境造成了嚴(yán)重的危害。不同的畜禽養(yǎng)殖場根據(jù)自身的規(guī)模、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境等條件，污水處理技術(shù)也不盡相同。本文主要從源頭減量、生物處理、生態(tài)處理、混合處理技術(shù)四個方面來綜述養(yǎng)殖場污水處理技術(shù)研究進(jìn)展及應(yīng)用情況。

2.1 源頭減量技術(shù)

源頭減量是指從源頭上來減少養(yǎng)殖場污水的產(chǎn)生。人們往往為了追求養(yǎng)殖業(yè)的快速發(fā)展，提高產(chǎn)量，會選擇在飼料中添加高蛋白，然而當(dāng)動物不能全部消化吸收時就會對隨著糞便排出對環(huán)境造成一定的影響。這就需要采取合理的飼料配方，既滿足畜禽的生產(chǎn)效率和產(chǎn)量的同時，又可以最大程度地減少糞便中氮、磷等的排放，降低環(huán)境污染。有些發(fā)達(dá)國家開展“生態(tài)營養(yǎng)飼料”，也就是在飼料的加工生產(chǎn)喂養(yǎng)過程中通過生態(tài)營養(yǎng)配方技術(shù)來嚴(yán)格控制，使動物的營養(yǎng)系統(tǒng)達(dá)到平衡，最大限度地提高營養(yǎng)物質(zhì)的利用效率。

2.1.1 生態(tài)營養(yǎng)飼料配置技術(shù)的關(guān)鍵

（1）原料選擇。原料的選擇直接決定飼料產(chǎn)品的質(zhì)量，營養(yǎng)變異小、消化率高的原料可以保證畜禽快速生長的前提下，又可以達(dá)到排泄少、污染少的目的。首先，要選擇綠色畜產(chǎn)品的飼料原料，原料中綠色產(chǎn)品至少要達(dá)到90%；其次，消化率高、營養(yǎng)變異少，研究表明消化率高的飼料可以使糞尿排出量減少5%；第三，無毒、無害、安全性高的原料選擇也至關(guān)重要。研究表明草地資源的選擇直接決定了牛羊的健康養(yǎng)殖。

（2）加工技術(shù)。飼料的加工質(zhì)量影響著畜禽的消化吸收效果，不同的畜禽對飼料有著不同的需求。豬飼料的顆粒一般會選擇在700～800μm，最常用的是膨化和顆粒化技術(shù)加工，這樣飼料的轉(zhuǎn)化率、消化率最高，也會破壞其中的有毒物質(zhì)，糞污排出量也會減少。（3）酶添加。據(jù)報道，日糧中添加植酸酶，能有效提高氮的利用率，排出量將會減少2%～5%；添加蛋白酶、聚糖酶等，可以促進(jìn)營養(yǎng)的消化吸收；添加益生素，可以降低氮的排泄量2.9%～25%；盡量選擇一些高效、低吸收、無殘留的合理利用。

2.1.2 研究情況

養(yǎng)殖場污水的源頭減量化主要是靠生態(tài)營養(yǎng)飼料的配置來實現(xiàn)，許多學(xué)者對此進(jìn)行了研究。通過4組實驗研究了生長豬環(huán)保型飼料的配置，14.5%的日糧粗蛋白，0.4%總磷，另外可以使用枯草芽孢桿菌和有機(jī)微元素。對日糧纖維進(jìn)行研究，結(jié)果表明其嚴(yán)重影響豬的消化率。對飼料加工工藝和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，從而提高飼料的加工質(zhì)量，降低污染的排放量。研究了微生物和酶制劑在秸稈發(fā)料飼料應(yīng)用，結(jié)果表明微生物和酶制劑可以大大提高飼料的營養(yǎng)成分，降低污染物的排放量。

2.2 生物處理技術(shù)

生物處理就是微生物通過自身的新陳代謝作用，把污水中的無機(jī)物轉(zhuǎn)化為有機(jī)物，從而使廢水得到凈化的一種方法。從需氧的角度來說生物處理方法主要有厭氧生物法、好氧生物法。

2.2.1 厭氧好氧工藝的發(fā)展

厭氧生物處理法是指生物在無氧或缺氧條件下，利用自身的代謝作用分解污水中的有機(jī)污染物，使有機(jī)污染物轉(zhuǎn)化為無機(jī)物質(zhì)的一種方法。厭氧工藝從開始的厭氧消化池，發(fā)展到厭氧濾器（AF），厭氧流化床反應(yīng)器（AFB）、上流式厭氧污泥床（UASB）厭氧折板式反應(yīng)器（ABR）、升流式固體反應(yīng)器（USR）、內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）以及第三代膨脹顆粒污泥床反應(yīng)器（EGSB和IC）。好氧生物處理法是利用好氧生物代謝作用分解污水中的有機(jī)污染物一種方法。

主要由活性污泥法和生物膜法兩大類別。

2.2.2 厭氧-好氧聯(lián)用技術(shù)

鑒于養(yǎng)殖場廢水的有機(jī)物濃度高，直接采用好氧處理，能耗太高，而相對來說厭氧處理的費用低。直接采用厭氧處理的話，CODcr不達(dá)標(biāo)。這就促使許多學(xué)者把厭氧好氧工藝結(jié)合起來，既能夠保證費用低，又可以實現(xiàn)污水達(dá)標(biāo)排放。通常厭氧處理會用來制沼氣，供應(yīng)養(yǎng)殖區(qū)和辦公區(qū)的用電需求。

對于厭氧好氧工藝組合，有許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，取得了一定的效果。等把內(nèi)循環(huán)高效厭氧反應(yīng)器和A/O法結(jié)合應(yīng)用于規(guī)?；笄蒺B(yǎng)殖場污水處理，結(jié)果顯示在水力停留時間縮短到1～1.5d，容積負(fù)荷達(dá)到5kgCOD/（m3/d）以上，COD的去除率達(dá)到75%。在厭氧-好氧生物濾池處理城市污水試驗的研究中表明厭氧-好氧生物濾池能夠有效去除污水中污染物，當(dāng)CODcr、NH3-N、和SS的進(jìn)水分別為23mg/L、56mg/L和112mg/L，水力停留時間為8h，曝氣強(qiáng)度在0.5～0.6L/（m2/s）、CODcr、NH3-N、和SS的去除率分別在90%、75%、80%。等運用厭氧-3級好氧/缺氧生物膜工藝來處理農(nóng)村生活污水，結(jié)果表明該工藝可以大大提高磷的去除率。

2.3 生態(tài)處理

生態(tài)處理是利用天然的水體或農(nóng)田建立生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)來凈化污水的一種方法。規(guī)?；B(yǎng)殖場污水適合的生物處理方式主要有自然還田、氧化塘、人工濕地等，在偏離城市中心有閑置土地的農(nóng)村地區(qū)比較常見，國外養(yǎng)殖場污水處理采用較多的是美國和澳大利亞，國內(nèi)主要是在華東地區(qū)。

2.3.1 自然還田

自然還田是在養(yǎng)殖場的附近有農(nóng)作物種植，利用養(yǎng)殖場污水和農(nóng)田建立一個循環(huán)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)，通常采用自然沉淀或者隨雨水直接排出的方式，是目前重要的污染源，管理粗放。其關(guān)鍵是養(yǎng)殖場規(guī)模和農(nóng)田耕作量，養(yǎng)殖場規(guī)模的大小與農(nóng)田耕作量成正比，才能夠達(dá)到生態(tài)效益、經(jīng)濟(jì)效益最大化。污染物中營養(yǎng)成分循環(huán)利用，可以降低化肥施用量，但是投資高。自然還田適于遠(yuǎn)離市中心區(qū)，經(jīng)濟(jì)落后，有足夠農(nóng)田的農(nóng)村偏遠(yuǎn)地區(qū)，同時豬場規(guī)模一般2萬頭以下。

2.3.2 氧化塘

氧化塘是一種天然的或經(jīng)過一定人工修建的有機(jī)廢水處理池塘，其處理污水的過程實質(zhì)上是一個水體自凈的過程。凈化的過程中，既有物理因素，如絮凝、沉淀等，也有化學(xué)因素，氧化還原等，還有生物因素，氧化塘法主要適用于有舊河道、沼澤、荒地等的條件下，投資少，運行管理簡單，可以和動植物形成復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。但是受土地和氣候的影響比較大，土地和氣候會直接影響污染物的去除率及生態(tài)效益。等在談氧化塘處理集約化畜禽養(yǎng)殖場污水研究中明確了氧化塘法的優(yōu)缺點及適用條件等，表明氧化塘按照占優(yōu)型的微生物種屬以及生化反應(yīng)的差異，可以分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣4種類型。

2.3.3 人工濕地

人工濕地是用人工筑成水池或溝槽，底面鋪設(shè)防滲隔水層，種植水生植物，從而使污水得到凈化。其關(guān)鍵是植物的選擇及土壤-濕生物-微生物復(fù)合系統(tǒng)的基本性質(zhì)特征。不同污染物需要不同的植物來去除。人工濕地法不僅起到污水凈化作用，而且可以通過天然的濕地環(huán)境，創(chuàng)造獨特的生態(tài)景觀。通過潛流人工濕地實驗，表明蘆葦和黑麥草可以富集Cr、Cu、Zn等重金屬，并且生長速度快、適應(yīng)能力強(qiáng)，可以用此構(gòu)建人工濕地來處理養(yǎng)豬場的污水。等通過對比2種主要的紅樹植物木欖和秋茄對牲畜廢水的處理，結(jié)果表明對N、P的去除效果比較好。研究表明香根草和風(fēng)車草對污水中污染物COD的去除率達(dá)到80%以上。

2.4 混合技術(shù)處理

混合技術(shù)處理是為了有效地改善養(yǎng)豬場污水的質(zhì)量而選擇多種技術(shù)聯(lián)用的方法。為了解決養(yǎng)殖場的污染問題，許多學(xué)者會選擇多種技術(shù)綜合運用，研究其最佳的處理條件及參數(shù)。

2.4.1 超聲波協(xié)同H2O2法

養(yǎng)殖場污水處理的影響因素有很多，處理時間、超聲波電流強(qiáng)度、H2O2用量等。多種因素的考慮需要設(shè)置正交實驗。通過超聲波協(xié)同H2O2來對養(yǎng)豬場污水進(jìn)行研究，結(jié)果得出了超聲波協(xié)同H2O2在電流0.7A、處理時間2min、H2O2用量3%時處理污水的效果最佳，COD量可降低95%以上，NH3-N含量可降至14～15mg/L，臭味也得到了改善，污水也由黑色變?yōu)闇\黃色。

2.4.2 自然生物處理和石灰混凝沉降

采用自然生物處理和石灰混凝沉降相結(jié)合的工藝來處理養(yǎng)殖場污水，通過檢測CODcr、TP、pH、細(xì)菌總數(shù)等一些指標(biāo)的變化，確定適當(dāng)?shù)淖詿崽幚硖鞌?shù)，進(jìn)一步添加不同量的石灰來觀察不同階段廢水的處理效果，從而確定石灰添加量，結(jié)果表明“自然生物處理+石灰混凝沉降”工藝可以實現(xiàn)養(yǎng)殖場污水的快速處理。

2.4.3 改性黏土礦物的吸附

改性黏土礦物具有儲量豐富、吸附處理效果好、成本低、應(yīng)用廣泛、再生簡單等優(yōu)點，具有很高的潛在使用價值。選擇改性后的凹凸棒土對糞便污水進(jìn)行吸附研究，結(jié)果表明在25℃、吸附時間為60min、pH為5、吸附用量為0.4g時，吸附效果最佳。對COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N、SS去除率可以達(dá)91.75%、80.06%、80.80%、83.78%、73.51%、90.20%。

結(jié)束語：

規(guī)?；B(yǎng)殖場的快速發(fā)展，使養(yǎng)殖場廢水逐漸成為人們關(guān)注的焦點。為了適應(yīng)不斷出現(xiàn)的污水問題，人們一步步地將工藝技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)、創(chuàng)新。本文主要從源頭減量、生物處理、生態(tài)處理、混合技術(shù)處理四個方面綜述了養(yǎng)殖場污水處理技術(shù)。源頭減量主要是配制生態(tài)營養(yǎng)飼料，生物處理法鑒于費用和處理效果綜合考慮，一般厭氧好氧工藝結(jié)合起來使用?；旌咸幚碇饕嵌喾N技術(shù)的綜合運用。生態(tài)處理技術(shù)的關(guān)鍵是構(gòu)筑生態(tài)修復(fù)系統(tǒng)，循環(huán)農(nóng)業(yè)發(fā)展和人工濕地修復(fù)是未來生態(tài)處理的主要發(fā)展方向。另外，養(yǎng)殖場污水的處理技術(shù)仍需進(jìn)一步提高，相關(guān)政府部門應(yīng)加大宣傳力度，完善法律法規(guī)，同時加大資金的投入，企業(yè)或科研單位則應(yīng)加快技術(shù)的開發(fā)創(chuàng)新，從而使污水得到更高效合理的利用。

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