1、前處理（過濾、離心、沉淀）
畜禽養殖廢水無論以何種工藝或綜合措施進行處理, 都要采取一定的預處理措施。通過預處理可使廢水污染物負荷降低, 同時防止大的固體或雜物進入后續處理環節, 造成設備的堵塞或破壞等。針對廢水中的大顆粒物質或易沉降的物質, 畜禽養殖業采用過濾、離心、沉淀等固液分離技術進行預處理, 常用的設備有格柵、沉淀池、篩網等。格柵是污水處理的工藝流程中必不可少的部分, 其作用是阻攔污水中粗大的漂浮和懸浮固體, 以免阻塞孔洞、閘門和管道, 并保護水泵等機械設備。
目前, 凡是有廢水處理設施的養殖場基本上都是在舍外串聯 2 至 3 個沉淀池, 通過過濾、沉淀和氧化分解將糞水進行處理。
2、厭氧處理技術
20 世紀 50 年代出現了厭氧接觸法(anaerobiccontact process) 工 藝 , 此 后 隨 著 厭 氧 濾 器 A F(anaerobic filter) 和上流式厭氧污泥床 UASB (Upflowanaerobic sludge bed) 的發明, 推動了以提高污泥濃度和改善廢水與污泥混合效果為基礎的一系列高負荷厭氧反應器的發展, 并逐步應用于禽畜污水處理中。厭氧處理特點是造價低, 占地少, 能量需求低, 還可以產生沼氣; 而且處理過程不需要氧, 不受傳氧能力的限制, 因而具有較高的有機物負荷潛力, 能使一些好氧微生物所不能降解的部分進行有機物降解。常用的方法有:完全混合式厭氧消化器、厭氧接觸反應器、厭氧濾池、上流式厭氧污泥床、厭氧流化床、升流式固體反應器等。鄧良偉、陳鉻銘用內循環厭氧反應器(IC) 工藝處理豬場廢水[4], 其 TP 去除率達53.8% ,COD 去除率達 80.3% ,BOD5去除率達 95.8%SS去除率達 78%, 沼氣產氣率達 1.5～3 m3·d-1。張國治等選用小球藻、顫藻等藻類, 采用懸浮藻類法和固定藻類法兩種工藝, 對豬糞厭氧廢液進行凈化處理, 也
取得了較好的效果[5]。目前國內養殖場廢水處理主要采用的是上流式厭氧污泥床及升流式固體反應器工藝。近年來, 學者對各種厭氧反應器研究較多, 認為新型超高效厭氧反應器處理豬場污水有機污染物有廣闊的前景。
3.3 好氧處理技術
好氧處理的基本原理是利用微生物在好氧條件下分解有機物, 同時合成自身細胞(活性污泥)。在好氧處理中, 可生物降解的有機物最終可被完全氧化為簡單的無機物。該方法主要有活性污泥法和生物濾池、生物轉盤、生物接觸氧化、序批式活性污泥、A/O及氧化溝等。采用好氧技術對畜禽廢水進行生物處理, 這方面研究的較多的是水解與 SBR 結合的工藝。SBR ( sequencing batch reactor) 工藝, 即序批式活性污泥法, 是基于傳統的 Fill- Draw系統改進并發展起來的一種間歇式活性污泥工藝[6], 它把污水處理構筑物從空間系列轉化為時間系列, 在同一構筑物內進行進水、反應、沉淀、排水、閑置等周期循環。 SBR 與水解方式結合處理畜禽廢水時, 水解過程對 CODCr有較高的去除率, SBR 對總磷去除率為 74.1% ,高濃度氨氮去除率達 97%以上[7]。此外, 其他好氧處理技術也逐漸應用于畜禽廢水處理中, 如間歇式排水延時曝氣(IDEA)、循環式活性污泥系統(CASS)、間歇式循環延時曝氣活性污泥法(ICEAS)。
3.4 混合處理法
上述的自然處理法、厭氧法、好氧法用于處理畜禽養殖廢水各有優缺點和適用范圍, 為了取長補短,獲得良好穩定的出水水質, 實際應用中加入其他處理單元。混合處理就是根據畜禽廢水的多少和具體情況, 設計出由以上 3 種、或以它們為主體并結合其他處理方法進行優化的組合共同處理畜禽廢水。這種方式能以較低的處理成本, 取得較好的效果。彭軍等選擇厭氧- 兼氧組合式生物塘作為主體工藝, 將上流式厭氧污泥床移植到兼性塘, 豬場廢水經處理后, 其 BOD5、CODCr、NH4+- N 可分別從 9 000、14 000、1 200 降至 20、60、65 mg·L-1, 成功地解決了熱帶地區規模化豬場污水污染負荷高和養豬行業利潤低的兩大難題[8]。杭州西子養殖場采用了厭氧好氧結合的處理工藝, 經處理后, 水中 CODCr約為 400 mg·L-1,BOD5為 140 mg·L-1, 基本達到廢水排放標準[9]。韓力平等采用直接投加優勢菌的方法, 可大大改善原自然處理系統的能力, 提高對水體或土壤中難降解有機物的降解能力[10]。深圳農牧實業公司的污水處理工程工藝流程為污水→固液分離→調節池→上流式厭氧消化→植物塘→魚塘→排放, 處理后廢水也能達到深圳市廢水排放標準[11]。李金秀等采用 ASBR- SBR 組合反應器系統,ASBR 作為預處理器(厭氧), 主要用于去除有機物, SBR (好氧) 用于生物脫氮處理[12]。膜生物反應器是由膜分離技術與生物反應器相結合的新型生物化學反應系統。它用膜取代了傳統的二沉池, 具有出水穩定、活性污泥濃度高、抗沖擊負荷能力強、剩余污泥少、裝置結構緊湊、占地少等特點。近年來, 已經逐漸應用于各種污水的處理。范建偉, 張杰采用膜生物反應器對上海市郊一畜禽場的排出廢水進行處理, 通過一段時間的調整, 處理系統逐步穩定, 出水達到國家一級排放標準[13]。畜禽養殖廢水是比較難處理的有機廢水, 主要是因為其排量大, 溫度較低, 廢水中固液混雜, 有機物含量較高, 固形物體積較小, 很難進行分離, 而且沖洗時間相對集中, 使得處理過程無法連續進行。由于廢水中的 COD, BOD 等指標嚴重超標, 懸浮物量大, 氮磷含量豐富, 氨氮含量高且不易去除, 單純采用物理、化學或者生物處理方法都很難達到排放要求。因此一般養殖場的廢水處理都需要使用多種處理方法相結合的工藝。根據畜禽廢水的特點和利用途徑, 可采用以上不同的處理技術。典型的工藝流程見圖1
