三、工業(yè)化處理模式

工業(yè)化處理模式是目前畜禽養(yǎng)殖廢水處理中常見(jiàn)的一種模式。包括厭氧處理、好氧處理以及厭氧- 好氧處理等不同處理組合系統(tǒng)。對(duì)那些地處經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的大城市近郊、土地緊張且無(wú)足夠農(nóng)田消納糞便污水或進(jìn)行自然處理的規(guī)模較大養(yǎng)殖場(chǎng)，采用工業(yè)化處理模式凈化處理畜禽糞便污水為宜。

工業(yè)化處理模式主要優(yōu)點(diǎn)一是占地少；

二是適應(yīng)性廣，不受地理位置限制；

三是季節(jié)溫度變化的影響較小。

其主要缺點(diǎn)一是投資大，每萬(wàn)頭豬場(chǎng)糞便污水處理投資約 120 萬(wàn)～150 萬(wàn)元；二是能耗高，每處理 1m³污水約耗電 2～4kW·h；三是運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi)用高，每處理 1m³污水需運(yùn)轉(zhuǎn)費(fèi) 2 .0 元左右；四是機(jī)械設(shè)備多，維護(hù)管理量大；五是需專門技術(shù)人員管理。韓國(guó)、意大利和西班牙等國(guó)少部分養(yǎng)殖場(chǎng)應(yīng)用該模式處理糞便污水，而日本則大量應(yīng)用該模式，美國(guó)亦開(kāi)始該模式的研究與應(yīng)用；我國(guó)目前已有相當(dāng)多的養(yǎng)殖場(chǎng)采用該模式處理糞便污水。畜禽養(yǎng)殖糞便污水厭氧處理工藝通常有完全混合式厭氧反應(yīng)器、厭氧濾池、厭氧擋板反應(yīng)器、厭氧復(fù)合反應(yīng)器、厭氧污泥床和內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器等。畜禽養(yǎng)殖糞便污水含有高濃度的懸浮物和NH+4- N，影響了厭氧反應(yīng)器的效率。對(duì)厭氧復(fù)合反應(yīng)器、厭氧污泥床和厭氧擋板反應(yīng)器處理豬糞過(guò)篩液運(yùn)行性能試驗(yàn)結(jié)果表明，幾種反應(yīng)器的運(yùn)行指標(biāo)基本一致，綜合比較厭氧復(fù)合反應(yīng)器略優(yōu)于厭氧污泥床，厭氧污泥床略優(yōu)于厭氧擋板反應(yīng)器。且溫度對(duì)反應(yīng)器性能的影響更大，發(fā)酵溫度 10℃段時(shí)化學(xué)需氧量負(fù)荷 1 .9～2 .3g / L ·d，裝置平均產(chǎn)氣率 0 .32～0 .51L / L ·d，化學(xué)需氧量平均去除率可達(dá)百分之九十一；發(fā)酵溫度 15℃段時(shí)負(fù)荷化學(xué)需氧量 2 .5～2 .6g / L·d，裝置平均產(chǎn) 氣率 0 .57～0 .59L/ L ·d；發(fā)酵溫度 25℃段時(shí)化學(xué)需氧量負(fù)荷 5 .5～5 .7g/ L ·d，裝置平均產(chǎn)氣率 1 .93～2 .01L/ L ·d。好氧工藝早期主要采用活性污泥法、接觸氧化法、生物轉(zhuǎn)盤、氧化溝和缺氧 - 好氧法等工藝，這些工藝處理養(yǎng)殖場(chǎng)廢水脫 N 效果均差，其中缺氧 - 好氧法雖能取得較好脫 N 效果，但需要污泥回流和高比例混合液回流，一般還需加堿。而采用間歇曝氣處理豬場(chǎng)廢水其有機(jī)物與 N、P 去除效果較好，此后以間隙曝氣為特點(diǎn)的序批式反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于豬場(chǎng)廢水處理中，且絕大多數(shù)獲得較好有機(jī)物與 N、P 去除效果，并建立了規(guī)模生產(chǎn)試驗(yàn)裝置。由于養(yǎng)殖場(chǎng)廢水系高濃度有機(jī)廢水，采用好氧處理工藝直接進(jìn)行處理則需對(duì)廢水進(jìn)行稀釋，或采用很長(zhǎng)的水力停留時(shí)間（一般 6d 以上，有的甚至長(zhǎng)達(dá)16d，這都需建大型處理裝置，投資大，能耗高，運(yùn)行費(fèi)用昂貴，如意大利某生產(chǎn)性序批式反應(yīng)器處理豬場(chǎng)廢水試驗(yàn)運(yùn)行費(fèi)用高達(dá)3 歐元/ m³。高濃度有機(jī)廢水采用厭氧 - 好氧聯(lián)合處理工藝是公認(rèn)的成熟方法。目前采用厭氧 - 好氧工藝處理養(yǎng)殖場(chǎng)廢水尚少見(jiàn)報(bào)道，且已有的厭氧 - 好氧工藝處理養(yǎng)殖場(chǎng)廢水報(bào)道，其處理效果均很差，主要是好氧后處理對(duì)厭氧消化液污染物去除效果差。Ng W .G .采用序批式反應(yīng)器工藝處理豬場(chǎng)廢水厭氧消化液其NH+4- N 去除率僅為百分之六十八。徐潔泉等采用接觸氧化法處理豬場(chǎng)廢水厭氧消化液其出水化學(xué)需氧量 > 500mg/ L，NH+4-N > 200mg/ L。Jung Jeng Su 等采用序批式反應(yīng)器工藝處理豬場(chǎng)廢水厭氧消化液得出同樣結(jié)果，總凱氏N 去除率僅達(dá)百分之七十，化學(xué)需氧量去除率僅達(dá)百分之四十。一些研究者針對(duì)厭氧消化液處理效果差的問(wèn)題，研究提出改進(jìn)方法一是加堿，改善了NH+4- N 去除效果，但對(duì)總 N 去除無(wú)效果。二是加C 源，主要添加葡萄糖、甲醇 和乙酸，這些方法雖取得較好處理效果，但需增添裝置投資，工作強(qiáng)度和運(yùn)行費(fèi)用亦大幅增加。厭氧 - 加原水 - 間歇曝氣（簡(jiǎn)稱 Anarwia 工藝）是由我國(guó)研制開(kāi)發(fā)的畜禽養(yǎng)殖污水處理新工藝，即將大部分畜禽養(yǎng)殖廢水進(jìn)行厭氧消化后，出水再與小部分未經(jīng)厭氧消化的養(yǎng)殖廢水混合，然后采用間歇曝氣序批式反應(yīng)器處理混合水，該 Anarwia 工藝處理效果與序批式反應(yīng)器直接處理工藝相同并能回收沼氣。說(shuō)明 Anarwia 工藝頗具優(yōu)勢(shì)，并已成功應(yīng)用于杭州燈塔養(yǎng)殖總場(chǎng)廢水處理工程，且處理效果良好。現(xiàn)階段我國(guó)規(guī)?；B(yǎng)殖場(chǎng)大多建在距離大城市較遠(yuǎn)的地區(qū)，飼養(yǎng)規(guī)模不大。因此糞便污水處理應(yīng)優(yōu)先考慮還田利用模式，剩余的再采用自然處理模式，即采用還田與自然處理相結(jié)合的綜合利用處理模式，在前 2 種模式無(wú)條件實(shí)施時(shí)，再考慮工業(yè)化處理模式。但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用于消納或處理糞便污水土地將越來(lái)越少，加之還田與自然處理模式均帶來(lái)二次污染，工業(yè)化處理模式必將受到更廣泛關(guān)注，并成為今后的研究方向。無(wú)論采用何種處理模式，綜合利用優(yōu)先、減量化、資源化、 無(wú)害化和運(yùn)行費(fèi)用低廉化應(yīng)是養(yǎng)殖廢水處理的首要原則。