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來源：環(huán)保水圈

近日，住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《關(guān)于修改<城鎮(zhèn)污水排入排水管網(wǎng)許可管理辦法>的決定》，對《城鎮(zhèn)污水排入排水管網(wǎng)許可管理辦法》作出17處主要修改，將于2023年2月1日起施行。

根據(jù)新版《辦法》要求，排水戶排放污水應(yīng)經(jīng)過相應(yīng)的預(yù)處理設(shè)施處理后才能排入市政污水管網(wǎng)；設(shè)置雨（污）水檢測井，不將高濃度或有毒有害污水直接排入市政管網(wǎng)，水質(zhì)滿足《污水排入城鎮(zhèn)下水道水質(zhì)標準》（GB /T 31962-2015）。

恰逢新《辦法》落地實施，老吳給各位水友準備了一系列廢水預(yù)處理技術(shù)的干貨分享，包括工業(yè)類、畜禽養(yǎng)殖類、醫(yī)藥類、食品餐飲類等。

今天先呈上第一彈——「畜禽養(yǎng)殖廢水預(yù)處理技術(shù)」。

眾所周知，高濃度畜禽養(yǎng)殖廢水預(yù)處理的好壞，直接關(guān)系到后續(xù)生物處理的效率及質(zhì)量，只有采取切實可行的預(yù)處理措施，為后續(xù)生物工藝減輕污染負荷及生物毒性，才能有效保證出水水質(zhì)。

老吳將針對畜禽養(yǎng)殖廢水中高濃度有機物、懸浮物和氨氮給后續(xù)生物處理帶來的污染負荷和生物毒性問題，從物化法、生化法和聯(lián)合法三方面介紹分析近10年來國內(nèi)外9種畜禽養(yǎng)殖廢水預(yù)處理技術(shù)。

01機械固液分離法

固液分離不僅可降低污水中的總固體含量，便于廢水的進一步處理，而且分離后糞渣含水率大為降低，降低了后期處理利用成本。
一般來說，養(yǎng)殖場常用的糞便固液分離設(shè)備有板框壓濾機、帶式壓濾機、離心機、斜板篩擠壓機、振動篩擠壓機、螺旋擠壓機等。
    實際應(yīng)用時，應(yīng)從畜禽糞便的處理環(huán)境、經(jīng)濟性原則以及對后期處理工藝的要求等方面綜合考慮，選擇合適的固液分離設(shè)備。
1）板框壓濾機
    優(yōu)點：糞污處理效果最好；除渣率高，一般達85%左右，正常運行時，濾渣含水率低，含水率可降到60%。
    缺點：間歇作業(yè)，濾網(wǎng)易堵塞；處理能力小、電耗高且費工；投資高，運行性能不穩(wěn)定；對于放置30d以上的糞便污水幾乎很難分離；只適用于管道排污的養(yǎng)殖場。
2）帶式壓濾機
    優(yōu)點：處理能力大，濾餅含水率低，噪聲小，能耗低，可連續(xù)作業(yè)；適用于大中型養(yǎng)殖場糞水固液分離。
    缺點：設(shè)備費用高，活動部件多，保養(yǎng)量大；需高壓水噴洗濾帶，水量大，增加了水處理系統(tǒng)的負荷。
3）離心機
    優(yōu)點：設(shè)備占地面積較小；分離速度快、分離效率高；總固體去除率高，濾渣含水率低；糞污處理效果好；適用于大型養(yǎng)殖場糞水固液分離。
    缺點：設(shè)備投資大，能耗高，且維修困難；運行時必須有人在場且操作工人勞動強度大。
4）斜板篩擠壓機
    優(yōu)點：處理能力最大；成本低，運行費用低，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；能滿足一級以上的大規(guī)模養(yǎng)殖場的污水預(yù)處理要求。
    缺點：除渣率低且分離出的糞渣含水率偏高，運輸時會產(chǎn)生滲漏水的二次污染，也不利于后續(xù)集中堆肥利用。
5）振動篩擠壓機
    優(yōu)點：處理能力大，處理效果穩(wěn)定；分離出的糞渣含水率低于60%，符合堆肥發(fā)酵的水份要求，也便于運輸；能滿足一級以上的大規(guī)模養(yǎng)殖場的污水預(yù)處理要求。
    缺點：設(shè)備造價略高；對于總固體含量大于10%的糞水，分離性能下降；振動篩不適宜使用混凝劑，因為在振動的過程中，已經(jīng)絮凝形成的大粒徑顆粒很快就又變?yōu)榇罅康男☆w粒。
6）螺旋擠壓機
    優(yōu)點：連續(xù)工作，耗電量較低；處理效率高，結(jié)構(gòu)簡單，維修方便；在處理小規(guī)模、高濃度畜禽糞便時節(jié)電優(yōu)勢明顯。
    缺點：設(shè)備成本高；進料前需將原糞水?dāng)嚢杈鶆?，易使所含的固態(tài)有機物在水中溶解開，為糞水后處理工藝增加了難度。

02絮凝法

目前，應(yīng)用在畜禽養(yǎng)殖廢水處理領(lǐng)域的絮凝法主要包括化學(xué)絮凝、微生物絮凝、磁絮凝和電絮凝。
1）化學(xué)絮凝
    通過化學(xué)絮凝劑的作用使廢水中的膠體顆粒和小懸浮物聚集形成大的絮凝體，通過重力沉降實現(xiàn)固液分離，從而完成污染物從水相中的去除。
    優(yōu)點：技術(shù)成熟、經(jīng)濟簡便、絮凝快、處理效果好。
    缺點：絮體強度低、密實度差、結(jié)構(gòu)松散、分離效率低。
2）微生物絮凝
    微生物絮凝劑是一類由微生物代謝活動產(chǎn)生的具有絮凝活性的次生代謝產(chǎn)物，主要成分是多聚糖、蛋白質(zhì)、纖維素等大分子物質(zhì)。
    優(yōu)點：用量少、絮凝活性高、可生物降解、無二次污染、安全無毒、適用范圍廣。
    缺點：生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)工藝還不成熟，成分及絮凝效果穩(wěn)定性不夠。
3）磁絮凝
    磁絮凝是在傳統(tǒng)混凝的基礎(chǔ)上同步加入磁種，使其與混凝劑、污染物等結(jié)合成一體，形成磁性復(fù)合體。
利用自身比重大、沉降快的特點，或通過磁分離裝置，加速固液分離，從而將污染物去除的方法。
    優(yōu)點：磁加載可以有效改善絮體結(jié)構(gòu)與強度，進而提高固液分離效率。
    缺點：磁粉投加量大且價格昂貴，磁種分離回收技術(shù)尚未成熟。
4）電絮凝
    需要特別說明的是，有水友采用低碳鋼電極對豬舍中磷濃度大于400mg/L的液態(tài)糞污進行電絮凝處理時發(fā)現(xiàn)，該法有效改善了糞污的理化性質(zhì)，沉降性能提高，固體顆粒物去除率達90%左右，磷的去除率為72.6%～86.3%。
    由此可見，電絮凝是兼具養(yǎng)殖場糞污固液分離和高濃度磷去除的預(yù)處理方法。
    優(yōu)點：絮凝吸附性能強，生成的微小氣泡起到攪拌、浮選的作用，操作簡單，不需添加化學(xué)藥劑，產(chǎn)生的污泥量少，不易發(fā)生二次污染。
    缺點：反應(yīng)過程中陽極會不斷溶解，需要定期更換電極，也存在電極鈍化和能耗較高等問題。

03Fenton氧化法

Fenton氧化法是在pH為2～5的條件下，利用Fe2+催化分解H2O2產(chǎn)生具有強氧化能力的羥基自由基（·OH），無選擇性氧化降解各種有機污染物，且鏈式反應(yīng)過程中產(chǎn)生的Fe3+具有混凝作用，也能去除一部分有機物。
    Fenton氧化法作為養(yǎng)殖廢水預(yù)處理以去除常規(guī)污染物并不多見，但不管處理養(yǎng)殖廢水還是其他廢水，反應(yīng)pH低、Fe2+用量大、H2O2利用率不高且會產(chǎn)生成大量含鐵污泥等缺點限制了Fenton法的應(yīng)用。

04水解酸化法

水解酸化法是現(xiàn)階段畜禽養(yǎng)殖廢水處理中最常用的生化預(yù)處理技術(shù)。
該方法主要是利用兼性厭氧的水解和產(chǎn)酸細菌將廢水中的難溶性有機物水解為溶解性有機物，使難降解的大分子物質(zhì)轉(zhuǎn)化為易降解的小分子物質(zhì)，從而提高廢水的可生物降解性并去除部分有機物、懸浮物和有毒物質(zhì)。
    畜禽養(yǎng)殖廢水的可生化性一般較好，但由于有機物污染負荷很高，常導(dǎo)致出水不能穩(wěn)定達標，添加水解酸化預(yù)處理這個工序，可有效去除高濃度畜禽廢水中的部分COD和SS，提高后續(xù)生物處理系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性和處理效果，且可大幅度縮短處理周期。

05鳥糞石沉淀法

鳥糞石（磷酸銨鎂，簡稱MAP）為難溶于水的白色結(jié)晶顆粒或者粉末狀物質(zhì)。
    當(dāng)廢水中同時存在Mg2+、NH4+和PO4 3-三種離子，且離子濃度積大于MgNH4PO4·6H2O 溶度積常數(shù)，會自發(fā)沉淀生成鳥糞石。
    優(yōu)點：畜禽養(yǎng)殖廢水中富含氮磷元素，在堿性條件下向廢水中投加一定量的可溶性鎂鹽，可以有效地去除大部分氨氮和磷酸鹽，以緩解高濃度氨氮對微生物的毒性抑制問題，同時生成的鳥糞石可回收用作緩釋肥料。
    缺點：所用藥劑費用昂貴和鳥糞石純度不高，限制了其實際應(yīng)用。

06吸附法

吸附法是利用介質(zhì)與廢水中污染物的吸附作用將其從水中去除，因沸石比表面積較大且具有色散力和靜電力雙重吸附機制，對廢水中氨氮等污染物具有較好的吸附效果。
    毫無疑問，通過吸附法來預(yù)處理畜禽養(yǎng)殖廢水是可行的，但該法的局限性在于吸附飽和后的過濾介質(zhì)成為了大量污染物的新載體，應(yīng)及時嚴格處理以免造成二次污染。
    由于循環(huán)利用的吸附劑在達到飽和后需要重新解吸再生處理，因此廢水處理為間歇式，可采用多個柱體交替吸附，總體上實現(xiàn)連續(xù)運行。

07吹脫法

吹脫法指將廢水的pH調(diào)為堿性，在氣液接觸后將廢水中的游離氨吹脫至大氣中，多用于處理大流量、中高濃度的氨氮廢水處理，操作簡單易行。
對于薄利行業(yè)的畜禽養(yǎng)殖業(yè)來講，吹脫法是廢水脫氮較為經(jīng)濟、有效的方法之一。
    但在氮吹脫過程中需用強酸吸收等方式回收氣體，這使得在現(xiàn)實應(yīng)用中吹脫法依然不能成為高氨氮養(yǎng)殖廢水的普適技術(shù)。

08電化學(xué)氧化法

電化學(xué)氧化法主要是通過電極反應(yīng)產(chǎn)生·OH等強氧化性活性物種來直接或間接降解廢水中的污染物。
    優(yōu)點：電化學(xué)氧化法作為預(yù)處理單元可部分去除養(yǎng)殖場廢水的COD、氨氮等污染物，無需添加其他化學(xué)藥品，具有占地少、操作簡便、易于控制和維護、無廢棄污泥產(chǎn)生等。
    缺點：高電耗、且對工藝裝置安全性要求較高。

09聯(lián)合預(yù)處理

由于不同養(yǎng)殖場的養(yǎng)殖規(guī)模、養(yǎng)殖方式及清糞方式等會有所差別，對畜禽糞污處理負荷及污染物遷移轉(zhuǎn)化也會有所影響。
    因此，有時候采用單一的物化預(yù)處理或者生化預(yù)處理較難達到預(yù)期效果，這種情況下一般需采用聯(lián)合工藝，即利用物化法和生化法中的兩種或者兩種以上工藝聯(lián)用。
1）Fenton氧化-氨吹脫
    處理對象：畜禽糞尿厭氧消化液，COD1000～1437mg/L氨氮400～ 450mg/L。
    處理效果：Fenton 氧化，COD 77%；氨吹脫，氨氮85%。
2）混凝沉淀-氨吹脫
    處理對象：養(yǎng)豬場廢水，COD6000～10000mg/L，氨氮550～950mg/L。
    處理效果：混凝，COD3500～4500mg/L，氨氮500～900mg/L；脫氨，COD3000～4000mg/L，氨氮150～200mg/L。
3）混凝沉淀-水解酸化
    處理對象：養(yǎng)牛場廢水，pH6～9，COD14000～18000mg/L，氨氮600～750mg/L，TP300～360mg/L，SS15000～18000mg/L。
    處理效果：混凝沉淀，COD53.95%，SS62.74%；水解酸化，COD32.14%，SS75.20%。
4）微生物絮凝-改性沸石吸附
    處理對象：養(yǎng)豬場廢水厭氧消化液，pH7.5～8.5，COD1000～1300mg/L，氨氮800～1200mg/L，濁度150～200NTU。
    處理效果：COD87.9%，氨氮86.9%，濁度94.8%。
5）混凝-MAP-點化學(xué)氧化
    處理對象：養(yǎng)豬場廢水，pH7.0～7.1，COD6150.4mg/L，氨氮411.8mg/L，TP70.8mg/L，濁度850NTU。
    處理效果：混凝，COD65.1%，TP94%，濁度94%，氨氮10%；MAP，COD8%，氨氮80%；電化學(xué)氧化，COD48.1%，TP64.8%，氨氮和色度幾乎完全去除。
    需要強調(diào)的是，聯(lián)合工藝不僅僅是多個工藝的簡單相加，更應(yīng)該做到各工藝的有機耦合和協(xié)同增效，需綜合分析畜禽養(yǎng)殖廢水的特性和處理技術(shù)的特點，尋找高效經(jīng)濟的聯(lián)合預(yù)處理方法。

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