0 前言

近年来，随着我国经济的不断发展和农业结构的调整，规模化畜禽养殖业发展迅速，并已成为我国农村经济发展中的重要支柱。规模化畜禽养殖具有许多优点，它可以缩短畜禽养殖的生长周期、提高产量、节约成本、便于管理; 但是，规模化畜禽养殖产生大量畜禽废水，带来一系列的环境污染问题，且污染相对集中，处理困难。畜禽养殖废水的直接排放不仅会污染地表水体，引起水体富营养化，还会对地下水和农田生态系统造成破坏，甚至危害人体健康。国内外已开发出多种禽养殖废水处理技术，对这些技术进行分析和总结，对于推动我国畜禽养殖废水处理技术的进步非常重要。本文主要综述畜禽养殖废水的主要处理技术，并综合比较各种养殖模式的废水处理方式。

1 畜禽养殖废水特点与污染现状

畜禽养殖废水处理难度大。其特点主要如下：

(1) COD、SS、NH₃ -N 含量高；

(2) 可生化性好，沉淀性能好；

(3) 水质水量变化大；

(4) 含有致病菌并有恶臭。

畜禽养殖业发展迅速。目前，我国每年产生畜禽粪便约 45 亿吨，其化学需氧量 (COD) 超过我国工业废水和生活污水之和。因此畜禽养殖污染已经是继工业污染、生活污染之后的第三大污染源，而畜禽养殖废水的处理则是其中的重点。

2 畜禽养殖废水处理模式

2.1 养殖废水预处理

预处理可使废水中污染物负荷降低，同时防止大的固体或杂物进入后续环节。对废水中的大颗粒物质或易沉降的物质，畜禽养殖业通常采用过滤、离心、沉淀等固液分离技术进行预处理，去除率达 60%～80%。预处理部分的水解酸化池去除了污水中的一部分有机物，使粪水中的复杂大分子结构的有机物降解为简单的小分子结构有机物。

 

2.2 还田模式

还田是一种处理畜禽废水的经济有效的传统方法，即把畜禽粪便腐熟后，作为肥料施于农田，这种方法不仅可以有效处理污染物，使废物资源化，而且又能将其中有用的营养成分循环利用于土壤—植物生态系统，使畜禽废水不排向环境，达到污染物的零排放，最大程度地实现资源化利用。这种方法需要大片农田消纳污染物，因而适用于远离城市的地区。

2.3 自然处理模式

自然处理方法主要采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等方法对养殖场废水进行处理。其净化机理主要有过滤、截流、沉淀、物理和化学吸附、化学分解、生物氧化及吸收等。该方法适用于远离城市、气温较高、土地宽广的畜禽养殖区。氧化塘是一种利用天然净化能力对污水进行处理的构筑物的称，其净化机理与自然水体的自净过程相似。由于污水停留时间长，占地面积大，氧化塘一般作为人工湿地的预处理单元。我国在利用人工湿地处理畜禽养殖废水方面的研究主要集中于植物筛选和处理效果的考察。

2.4 工业处理模式

工业处理方法主要包括厌氧处理、好氧处理以及厌氧—好氧处理等不同处理组合系统，该方法占地面积小，适用于经济发达、土地紧张的畜禽养殖区。我国绝大多数养殖场采用该方法处理粪便废水。厌氧处理模式能耗低，有机容负荷高，一般为 COD 5～10 kg/（m³·d），高时可达 50 kg/（m³·d），剩余污泥少 ，营养需要量少，被降解有机物种类多，能承受较大的负荷变化和水质变化，常用工艺有上流式厌氧污泥床，厌氧生物滤池、完全混合式厌氧反应器、厌氧复合反应器、厌氧序批式反应器、内循环厌氧反应器等。好氧处理的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物，同时合成活性污泥，该方法主要有活性污泥法、生物转盘、序批式好氧活性污泥法、生物接触氧化、氧化沟等。厌氧—好氧处理是一种三段式处理畜禽废水的方法，包括固液分离段、厌氧段和好氧段。

3 废水处理模式综合比较

各种废水处理模式都有各自适用的范围以及优缺点，具体差别如表 1.1。

4 结论和建议

4.1 循环经济概念应用于畜禽养殖

废水处理尽管目前有很多处理畜禽养殖废水的先进技术，但是处理成本成为畜禽废水处理的制约因素，不利于畜禽养殖业的可持续发展。为了解决这一矛盾，今后应着力研究通过畜禽废水处理回收能源，与有机农业综合利用相结合的方式降低畜禽养殖废水处理成本。猪场废水等畜禽废水中含有大量的有机物，这些有机物经厌氧消化后可产生大量热值很高的可燃气体甲烷、氢气等，这些气体经净化后可以作为能源进行再利用，传统上被用作燃料，或加热和发电，减少能耗成本和环境质量恶化。采用厌氧消化池与沼气生产相结合的污水处理工艺，以养殖、沼气、供热及供电一体化新型的循环经济模式应具有广泛的应用价值。

表1.1  各种处理模式的比较

模式	适用范围	优 点	缺 点
还 田 模 式	适用于远离城市、土地宽广且有足够农田消纳粪便污水的经济落后地区，特别是种植常年需施肥作物的地区，要求养殖场规模较小。	一、污染物零排放,最大限度实现资源化，可减少化肥施用量，提高土壤肥力；二、投资省，不耗能，无需专人管理，运转费用低等。	一、需要大量土地利用粪便污水，每万头猪场至少需 7hm2 土地消纳粪便污水，故其受条件所限而适应性弱；二、雨季及非用肥季节必须考虑粪便污水或沼液的出路；三、存在着传播畜禽疾病和人畜共患病的危险；四、不合理的施用方式或会导致 NO3、P 及重金属污染地表水和地下水；五、恶臭以及降解过程所产生的氨、硫化氢等有害气体释放对大气环境构成污染威胁。
自 然 处 理 模 式	适用于距城市较远、气温较高且土地宽广有滩涂、荒地、林地或低洼地可作污水自然处理系统，要求养殖场规模中等。	一、投资较省，能耗少，运行管理费用低；二、污泥量少，不需要复杂的污泥处理系统；三、地下式厌氧处理系统厌氧部分建于地下，基本无臭味；四、便于管理;五、可回收能源CH4。	一、土地占用量较大；二、处理效果易受季节温度变化的影响；三、建于地下的厌氧系统出泥困难，且维修不便；四、有污染地下水的可能。
工 业 处 理 模 式	适用于地处经济发达的大城市近郊、土地紧张且无足够农田消纳粪便污水或进行自然处理的规模较大养殖场。	一、占地少；二、适应性广,不受地理位置限制；三、季节温度变化的影响较小。	一、投资大,每万头猪场粪便污水处理投资约 120 万～150 万元；二、能耗高，每处理 1m3 污水约耗电 2～4kW·h；三、运转费用高，每处理 1m3 污水需运转费 2. 0 元左右；四、机械设备多，维护管理量大；五、需专门技术人员管理。

 

4.2 畜禽养殖废水处理与资源回收相结合

畜禽废水中的氮和磷是不可再生的资源，污水中排放的氮磷是氮磷消耗的重要途径。目前，污水中氮磷的去除和回收主要通过化学和生物的方法。同时较为关注是吹脱加药结晶回收废水中磷的方法，主要是利用吹脱曝气提高水中的pH值以提高水溶液中磷酸盐的过饱和度，并利用水中的碱度或投加的钙镁等离子生成化学沉淀，投加少量药剂即可达到较高的回收率，较普通化学除磷方法节省了一定的药剂成本。

4.3 废水末端治理与源头控制相结合

目前畜禽废水处理大部分工艺都是对已有的污染物进行处理，并没有深入从源头上减少养殖业对周围环境的污染。大力推广干清粪工艺和合理设计规划养殖场内部结构与设施，有助于从源头上减少畜禽废水对受纳水体的污染，也减少了污水处理的难度和费用。

同时应着力宣传使用绿色饲料和添加剂，减少饲料中有毒有害添加剂如重金属等，从根本上减少畜禽废水处理的运行和处理成本，推广清洁生产，改革企业的传统生产模式，不仅能从源头上减少污染物的产生，而且有利于畜禽养殖业的健康持续发展。