种禽养殖废水好氧处理的工艺设计文献综述
2020-04-13 14:55:56
一、种禽养殖废水好氧处理的必要性以及现状
中国畜牧业行业的快速发展,特别是规模化、集约化养殖越来越敏捷的商品,畜禽养殖规模和产值每年的递增速度超过10% [1]。近20年来,我国畜禽养殖业年均增长9.9%,但是规模养殖业的迅速发展,在解决人类肉、蛋、奶需求的同时,也带来了严重的环境污染问题[2]。国家环保总局2002年对规模化畜禽养殖污染情况调查结果显示:中国年畜禽粪便量约为19亿t,其中,COD(化学需氧量)排放量己达7118万t[3]。仅以四川省为例,据相关资料显示,2010年四川省生猪等主要畜禽规模化养殖比重达到45%,预计2020 年将提高到80%以上。污染源普查动态更新调查数据表明,2010年,全国畜禽养殖业的化学需氧量、氨氮排放量分别达到1184万吨、65万吨,占全国排放总量的比例分别为45%、25%,占农业源的95%、79%,畜禽养殖污染已经成为我国环境污染的重要因素源[4]。
因此畜禽养殖废水的处理则是其中的重点。大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[5]。
二、种禽养殖废水好氧生物处理技术研究及应用情况
2.1好氧生物处理技术的基本原理
好氧生物处理是在含游离氧(分子氧)的情况下存在,有机物被好氧微生物分解,使其稳定、无害化处理[8]。利用存在于废水中的有机污染物(溶解和胶体形式为主)的微生物,如有氧代谢的营养源。通过一系列的生化反应,这些高能位有机物,能量逐步释放,并最终以低能位无机物稳定,达成无害的要求,为了返回自然环境或进一步处置。好氧生物废水处理过程表明,有机物大约三分之一的代谢活性被分解、稳定,最终被摄入微生物,并提供所需的生理活动的能量;大约三分之二被转化,合成新的原生质(细胞质),使微生物自身生长和繁殖。后者是活性污泥或生物膜生长,通常称为剩余活性污泥或生物膜,也被称为生物污泥。废水生物处理的过程中,生物污泥固-液分离,需要进一步的处理和处置[9-13]。
2.2好氧生物处理技术的分类
好氧生物处理是在充分供氧和适当温度、营养条件下,使好氧微生物大量繁殖,并利用其将废水中的有机物氧化分解为二氧化碳、水、硫酸盐和硝酸盐等无害物质的过程。好氧生物处理包括活性污泥法和生物膜法。活性污泥法包括:推流式活性污泥法、完全混合活性污泥法、分段曝气活性污泥法、吸附-再生活性污泥法、延时曝气活性污泥法、深井曝气活性污泥法、纯氧曝气活性污泥法、氧化沟工艺活性污泥法、序批式活性污泥法。生物膜法包括:生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法。
2.2.1活性污泥法