李 瑜 白 璐 姚慧敏
摘要 有機(jī)廢水的處理方法有很多種,目前常采用的方法有好氧處理、厭氧處理、厭氧—好氧聯(lián)合處理、生態(tài)工程等。對(duì)集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)這種微利行業(yè)來(lái)講,若在養(yǎng)殖場(chǎng)附近有廢棄的溝塘、可利用的舊河道、無(wú)農(nóng)業(yè)利用價(jià)值的荒地且能滿足凈化要求的前提下,采用自然生物法中的氧化塘處理,會(huì)產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
關(guān)鍵詞 集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng);污水處理;氧化塘法;類型;優(yōu)缺點(diǎn);條件
中圖分類號(hào) X713 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1007-5739(2009)05-0248-01
畜禽場(chǎng)特別是大中型養(yǎng)豬場(chǎng)廢水處理難度很大,一是由于大多數(shù)豬場(chǎng)都是采用漏縫板式的欄舍,水沖式清糞,排水量大;二是沖洗欄舍的時(shí)間相對(duì)集中,沖擊負(fù)荷很大;三是糞便和污水量大且集中,而農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是季節(jié)性的,周圍農(nóng)田無(wú)法全部消納;四是廢水固液混雜,有機(jī)質(zhì)濃度較高,而且粘稠度很大;五是養(yǎng)豬業(yè)屬微利行業(yè),受到自然與市場(chǎng)的雙重風(fēng)險(xiǎn),不可能投入很多資金用于處理廢水,也難以承受過(guò)高的廢水處理運(yùn)行費(fèi)用。因此,要使廢水得到科學(xué)處理,必須研究出投資少、運(yùn)行成本低、處理效果好、管理方便的技術(shù),包括工藝流程、處理裝置和綜合利用技術(shù)等。有機(jī)廢水的處理方法有很多種,目前常采用的方法有好氧處理、厭氧處理、厭氧—好氧聯(lián)合處理、生態(tài)工程等。
1 廢水自然生物處理法
利用天然的水體和土壤中的微生物凈化廢水的方法稱自然生物處理法。主要有水體凈化法和土壤凈化法兩類。屬于前者的有氧化塘(厭氧塘、兼收塘、好氧塘、曝氣塘);屬于后者的有土地處理(慢速滲濾、快速滲濾、地面漫流)和人工濕地等。自然生物處理法投資小,動(dòng)力消耗少,對(duì)難生化降解的有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率都高于常規(guī)二級(jí)處理,達(dá)到部分三級(jí)處理的效果,而其基建費(fèi)用和處理成本比二級(jí)處理廠低得多。此外,在一定條件下,氧化塘和污水灌溉能對(duì)廢水資源進(jìn)行利用,實(shí)現(xiàn)污水資源化。但該方法的缺點(diǎn)是占地面積大,凈化效率相對(duì)較低。
2 氧化塘
2.1 氧化塘的類型
氧化塘是一種天然的或經(jīng)過(guò)一定人工修建的有機(jī)廢水處理池塘,其處理污水的過(guò)程實(shí)質(zhì)上是一個(gè)水體自凈的過(guò)程。在凈化過(guò)程中,既有物理因素,如沉淀、凝聚,還有化學(xué)因素,如氧化和還原,以及生物因素。污水進(jìn)入塘內(nèi),首先受到塘水的稀釋,污染物擴(kuò)散到塘水中,從而降低了污水中污染物的濃度,污染物中的部分懸浮物逐漸沉淀至塘底,成為污泥,這也使污水污染物質(zhì)濃度降低。隨后,污水中溶解的和膠體性的有機(jī)物質(zhì)在塘內(nèi)大量繁殖的菌類、藻類、水生動(dòng)物、水生植物的作用下逐漸分解,大分子物質(zhì)能轉(zhuǎn)化為小分子物質(zhì),并被吸收進(jìn)微生物體內(nèi),其中一部分被氧化分解,同時(shí)釋放出相應(yīng)的能量;另一部分可為微生物所利用,合成新的有機(jī)體。按照占優(yōu)型的微生物種屬和相應(yīng)的生化反應(yīng)的不同,可分為厭氧塘、兼性塘、好氧塘、曝氣塘4種類型。各種類型氧化塘特征見(jiàn)表1。
(1)厭氧塘。當(dāng)用塘來(lái)處理濃度高的有機(jī)廢水時(shí),塘內(nèi)一般不可能有氧存在。厭氧塘一般只能作預(yù)處理,常置于氧化塘系統(tǒng)的首端,以承擔(dān)較高的BOD負(fù)荷。
(2)兼性塘。兼性塘的水深一般在1.5~2.0m,塘內(nèi)好氧和厭氧生化反應(yīng)兼而有之。此類塘的水上層由于藻類的光合作用和大氣覆氧作用而含較多溶解氧;其中層則溶解氧逐漸減少,稱為過(guò)渡區(qū)或兼性區(qū);塘水的下層為厭氧區(qū)。
(3)好氧塘。好氧塘全塘皆為好氧區(qū)。為使陽(yáng)光能達(dá)到塘底,好氧塘的深度較淺,一般在0.3~0.5m。好氧塘可分為普通好氧塘和高負(fù)荷好氧塘。高負(fù)荷好氧塘的BOD5設(shè)計(jì)負(fù)荷較高,因而水分停留時(shí)間短。高負(fù)荷好氧塘的缺點(diǎn)是出水藻類含量高,只適用于氣候溫暖且陽(yáng)光充足的地區(qū)。
(4)曝氣塘。曝氣塘一般水深3~4m,最深可達(dá)5m。曝氣塘采用人工曝氣供氧,一般可采用水面葉輪曝氣或鼓氣供氧。曝氣塘有2種,一種是完全混合曝氣塘,另一種是部分混合曝氣塘。曝氣塘有機(jī)負(fù)荷和去除率較高,BOD5去除率平均在70%以上,占地面積少,但需消耗能源,運(yùn)行費(fèi)用高,且出水懸浮物濃度較高。
2.2 氧化塘的優(yōu)缺點(diǎn)及采用條件
(1)優(yōu)點(diǎn)。①在條件合適時(shí)(如有可利用的舊河道、河灘、沼澤、山谷及無(wú)農(nóng)業(yè)利用價(jià)值的荒地等),氧化塘系統(tǒng)的基建投資少;②運(yùn)行管理簡(jiǎn)單,耗能少,運(yùn)行管理費(fèi)用為傳統(tǒng)人工處理廠的1/5~1/3;③可進(jìn)行綜合利用,如養(yǎng)殖水生動(dòng)物,形成多級(jí)食物網(wǎng)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。如使用得當(dāng),會(huì)產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
(2)缺點(diǎn)。①占地面積過(guò)多;②處理效果受氣候的影響,如越冬問(wèn)題、春秋翻塘問(wèn)題;③如設(shè)計(jì)或運(yùn)行不當(dāng),可能形成二次污染,如污染地下水、產(chǎn)生臭氣等。
(3)適于采用氧化塘的條件。①土地:因氧化塘占地多,當(dāng)?shù)匦栌泄┭趸潦褂玫耐恋兀詈檬钦业綗o(wú)農(nóng)業(yè)利用價(jià)值的荒地,地價(jià)較便宜;②氣候:當(dāng)?shù)氐臍夂蜻m于氧化塘的運(yùn)行。首先要考慮氣溫,氣溫高適于塘中的生物生長(zhǎng)和代謝,使污染物質(zhì)的去除率高,從而可減少占地面積,降低投資。其次應(yīng)考慮日照條件及風(fēng)力等氣候條件,兼性塘和好氧塘需要光能以供給藻類進(jìn)行光合作用。適當(dāng)?shù)娘L(fēng)速和風(fēng)向有利于塘水的混合。
3 畜禽養(yǎng)殖業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)
《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)規(guī)定的水污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表2。
采用氧化塘處理集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水,對(duì)難生化降解的有機(jī)物、氮磷等營(yíng)養(yǎng)物和細(xì)菌的去除率都高于常規(guī)二級(jí)處理,部分達(dá)到三級(jí)處理的效果,可以達(dá)到《畜禽養(yǎng)殖業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18596-2001)規(guī)定的水污染物的排放標(biāo)準(zhǔn)。
4 結(jié)論
集約化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)污水處理,在附近有廢棄的溝塘、可利用的舊河道、無(wú)農(nóng)業(yè)利用價(jià)值的荒地且能滿足凈化要求的前提下,應(yīng)盡量考慮采用氧化塘處理法。在條件合適時(shí),氧化塘系統(tǒng)的基建投資少,運(yùn)行管理簡(jiǎn)單、耗能少,運(yùn)行管理費(fèi)用為傳統(tǒng)人工處理廠的1/5~1/3;可進(jìn)行綜合利用,如養(yǎng)殖水生動(dòng)物,形成多級(jí)食物網(wǎng)的復(fù)合生態(tài)系統(tǒng)。如使用得當(dāng),會(huì)產(chǎn)生明顯的經(jīng)濟(jì)、環(huán)境和社會(huì)效益。
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