生猪养殖场生产过程中排放的生产废水主要由尿液、残余的粪便、毛发、饲料残渣和冲洗水等组成,有的场区还包括生产过程中产生的生活废水,前者是主要部分,其中冲洗水占了绝大部分。养生猪养殖场废水水质特征与猪舍结构、清粪方式与冲洗水的使用、饲料营养、猪消化功能和生产管理等有关。由于生猪养殖场业废水有机物浓度很高,且其中含有大量的氮、磷、悬浮物、致病菌等成分,这些污染物如不进行适当处理,一旦进入天然水体、农田就会导致严重的环境污染。
生猪养殖场废水属于富含大量病原体的高浓度有机废水,直接排放进入水体或存放地点不合适,受雨水冲洗进入水体,将可能造成地表水或地下水水质的严重恶化。生猪养殖场废水中含有较多的氮、磷等养分,如能做到合理施用可有效地提高土壤肥力,改良土壤的理化特性,促进农作物的生长。但如果未经任何处理就直接、连续、过量的施用,则会给土壤和农作物的生长造成不良的影响,如引起作物徒长、返青、倒伏,使产量大大降低,推迟成熟期,影响后续作物的生产等。每天收集的大量粪尿露天存放,容易产生大量NH3、H2S等有害气体污染空气,形成臭味;蚊蝇孳生,传播疾病,污染环境。
1.原水水质分析:
生猪养殖场生产过程中排放的生产废水主要由尿液、残余的粪便、毛发、饲料残渣和冲洗水等组成,有的场区还包括生产过程中产生的生活废水,前者是主要部分,其中冲洗水占了绝大部分。
废水中COD/BOD等还原性有机污染物浓度较高,生猪排泄的粪便、尿液中蛋白质的含量较高,水解酸化后产生氨基酸,氨基酸最终产物为氨氮及硝态氮,高氮污水随着水解酸化的时间增长,会导致废水发黑发臭,排泄物中含有的大量的硫化物也会导致废水发黑发臭,其次由于现在养殖行业中饲料里面金属元素的添加量增多,生猪为消化吸收部分也会随着排泄物进入水中,如铜、铁、锌等。
(1)有机污染物含量高,COD浓度一般在mg/L以上。
(2)含有较高的氮、磷营养物,植物蛋白在酸性条件下容易发生水解,水解产物为氨基酸,氨基酸最终产物为氨氮、硝态氮等化合物,随着时间增长,此类化合物含量会直线增加,导致废水发黑发臭。
(3)BOD/COD比值一般在0.6,生化性好,适用于生物处理。
2.重点污染物分析:
(1)硫化物
此类污染物会导致废水PH降低,呈现酸性状态,酸性水会影响甲烷菌的生存以及分解效率,所以此类废水如需使用生物处理,必先去除硫化物,调节原水的PH值,使其达到中性状态。
(2)化学需氧量COD
化学需氧量高意味着水中含有大量还原性物质,其中主要是有机污染物。化学需氧量越高,就表示水的有机物污染越严重,如果不进行处理,许多有机污染物可在江底被底泥吸附而沉积下来,在今后若干年内对水生生物造成持久的毒害作用。
(3)五日化学需氧量BOD
废水中BOD的去除主要靠微生物的吸附与分解代谢作用,厌氧条件下生成CH4、CO2等气体。好氧活性污泥中的微生物在有氧的条件下将废水中的一部分有机物合成新细胞,将另一部分有机物进行分解代谢,以便获取细胞合成所需的能量,其最终产物为CO2和H2O等稳定物质,然后通过泥水分离来完成。
(4)悬浮物SS
由于生产废水中原SS含量较大,SS悬浮物水解酸化后产生有机污染物,为达到排放标准,必须通过一定的途径去除,所以SS也将是本工程的重点处理项目。
(5)氨氮NH3-N
在原废水中,氮的存在形式以有机氮和氨氮(NH3-N)为主,废水中有机氮和氨氮的总量称为凯氏氮(TKN),废水生物处理过程中氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。废水中有机氮主要以蛋白质、多肽和氨基酸的形式存在,通过水解或氨化作用转化为氨氮,生物脱氮的基本原理就在于,在有机氮转化为氨氮的基础上,通过硝化作用将氨氮转化为亚硝态氮和硝态氮,再通过反硝化作用将硝态氮转化为氮气从水中逸出,从而达到脱氮的目的。
(6)总磷TP
总磷包括有机磷和无机磷,它们存在于溶液、腐殖质粒子或水生生物中,各种形式的磷在一定的条件下可以相互转化。磷酸盐是水域中浮游植物的营养盐之一,其主要作用是活性磷酸盐,浮游植物在合适的氮磷比范围内且在过量提供的条件下,生长旺盛,某些藻类的个体数量还会突发增殖,更有甚者藻类的种类会减至二三种,破坏了生态结构,造成缺氧环境。
(7)总氮TN
总氮是指水体中有机氮和无机氮(氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮)的总和,各种形式的氮在一定条件下可以以相互转化。无机氮是浮游植物的主要营养盐之一,是浮游植物生长繁殖不可缺少的要素,是细胞原生质重要组成部分,浮游植物按一定比例从环境中摄取氮和磷,当任何一个要素的含量低于或高于一定比例时,都会抑制生物的生长繁殖,甚至中毒死亡。水域中氮的主要来源于陆源输入,其次是大气降雨和水生生物的排泄以及尸体腐解,因此有明显的季节性和区域性变化。当水体中的氮过高时,对环境产生不利影响,会导致水体富营养化,产生水华(赤潮),破坏水体中原有的生态平衡。