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《养殖废水处理技术进展》

  • 来源专题：水体污染治理
  • 编译者： 王阳
  • 发布时间：2020-01-09

  • 摘要：目前，我国沿海大部分地区存在富营养化，养殖废水的大规模排放导致局部海区N、P含量进一步升高，成为赤潮爆发的主要诱因之一。水质污染反过来也制约着水产养殖业的发展。如何能够做到水产养殖业的增产不增污，是目前亟需解决的问题，也是水产养殖业长期健康发展的方向。本文从物理化学法、生物法、人工湿地法等不同废水治理方式入手，分类阐述水产养殖业废水处理的主要技术进展情况。

    关键词：养殖废水；处理技术；物理法；生物化学法

    结语

    近些年中国社会的快速发展很多以环境为代价，水产养殖业的规模扩大，产量提高，同样产生更多的养殖污染物。但想要实现建设富强、民主、文明、和谐、美丽洁净的社会这一伟大目标，离不开环境保护，离不开可持续发展。所以我们要认真研究水产养殖的废水处理技术以及其应用的情况，进一步推动水产养殖业向着生态健康可持续的方向发展。从目前现有的成熟的水产养殖废水处理技术，以及正在研究实验的处理技术来看，物理化学生物结合的综合处理方向，是最有效和最为广发使用的手段。生物膜处理和湿地处理技术是今后大力发展的方向。

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  • 《焦化废水处理技术的研究进展》
    • 来源专题：水体污染治理
    • 编译者：王阳
    • 发布时间：2019-07-19
    • 焦化废水是在煤制焦炭、煤气净化和化工产品精制过程中产生的废水，其成分复杂多变，除氨氮、氰及硫氰根等无机污染物外，还含有酚类、萘、吡啶、喹啉等杂环及多环芳香族化合物(PAHs)[1]。由于氰化物、多环芳烃及杂环化合物很难生物降解，加之高浓度氨氮对微生物活性具有很强的抑制作用，导致废水的可生化性较差，焦化废水一直是公认的最难处理的工业废水之一[2]。 随着我国钢铁工业的飞速发展，焦炭产能的不断扩大，产生的焦化废水数量也在不断增加，其达标排放问题越来越受到环保部门及企业的高度重视。同时“十二五”规定，单位工业增加值用水量需要降低30%，水资源已经成为阻碍很多企业可持续发展的瓶颈，因此开发出经济合理、新型高效的焦化废水处理工艺仍旧是工业废水研究领域的重大课题。 1焦化废水的来源和水质特点及危害 1.1 焦化废水的来源 焦化废水是在煤高温裂解得到焦炭和煤气的生产过程中回收焦油、苯等副产品而产生的，其主要来源有： （1）煤高温干馏和荒煤气冷却过程中产生的剩余氨水； （2）煤气净化过程中产生的煤气终冷水及粗苯分离水； （3）粗焦油加工、苯精制、精酚生产及古马隆生产等过程产生的污水； （4）接触煤、焦粉尘等物质的废水。这几种废水中，一般剩余氨水占废水总量的50％～70％，是焦化废水处理的重点[3]。 1.2 焦化废水水质特点及危害 （1）成分复杂：焦化废水组成复杂，其中所含的污染物可分为无机污染物和有机污染物两大类。无机污染物一般以铵盐的形式存在，有机物除酚类化合物以外，还包括脂肪族化合物、杂环类化合物和多环芳烃等。其中以酚类化合物为主，占总有机物的85%左右，主要成分有苯酚、邻甲酚、对甲酚、邻对甲酚、二甲酚、邻苯二甲苯及其同系物等；杂环类化合物包括二氮杂苯、氮杂联苯、吡啶等；多环类化合物包括萘、蒽、菲等。 （2）含有大量的难降解物，可生化性较差：焦化废水中有机物（以COD计）含量高，且由于废水中所含有机物多为芳香族化合物和稠环化合物及吲哚、吡啶等杂环化合物，其BOD5/COD值低，一般为0.3～0.4，有机物稳定，微生物难以利用，废水的可生化性差。 （3）废水毒性大：其中氰化物、芳环、稠环、杂环化合物都对微生物有毒害作用，有些甚至在废水中的浓度已超过微生物可耐受的极限。 （4）含有危害水生生物和人体的剧毒及致癌物质：主要污染物质为环链有机化合物、叠氮化合物以及氨氮等。这些物质对生态环境以及人体的健康都会造成一定的危害，如果人直接饮用了含一定浓度这类物质的水或长时间吸入含该类物质的空气，将会危害身体健康，严重者可以致癌；特别是有些物质可在动物或植物体内富集，使其浓度浓缩许多倍，最终通过食物链侵害到人类；焦化废水中的含碳类化合物多数都是耗氧类物质，它们进入水体后要消耗水体中的溶解氧，严重时可以导致水体的腐化；而焦化废水中的含氮类物质，能导致水体的富营养化，可以导致藻类的大量孽生和繁殖；氨氮在水体中还能转化成硝态氮，婴幼儿饮用了含有一定浓度硝态氮的水，可导致白血病。因此，焦化废水对自然生态的破坏及其严重，对人类的威胁巨大[4]。 2 焦化废水处理技术的研究进展 目前，国内大部分的焦化厂普遍采用普通活性污泥法处理经蒸氨、脱酚预处理的焦化废水，处理后水中的酚、氰、油等有害物质大为降低，但对COD和NH3-N的去除率并不高，难降解物质的存在使出水水质不能达到国家排放标准。因此，还需要进行深度处理即三级处理。然而，深度处理费用昂贵，成本压力大，多数焦化厂仅采用生化处理，未经三级处理，造成未达标排放，严重污染了水环境，给人类健康带来了严重危害[5-6]。因此，寻求和研究新的处理工艺是提高焦化废水处理效果的关键所在。 2.1 焦化废水传统处理技术 2.1.1 芬顿（Fenton）试剂处理 1984年，H.J.H.Fenton发现通过H2O2与Fe2+的混合后，各种简单的和复杂的有机化合物均能被氧化。其机理认为是Fenton试剂通过催化分解产生羟基自由基(·OH)进攻有机物分子（RH）夺取氢，并使其降解为小分子有机物或矿化为CO2和H2O。K.Banerjee等对焦化废水进行研究，发现采用Fenton试剂处理后能有效地减小焦化废水中COD的浓度[7]。许海燕等[8]取生化处理后的焦化废水为实验水样(CODcr为223.9mg/L)加入Fenton试剂后,又加入絮凝剂FeCl3和助凝剂PAM,过滤除去废渣,处理后的水样中CODcr为43.2mg/L。谢成等[9]采用Fenton法对广东韶关钢铁公司焦化厂废水进行预处理，结果表明酚、苯系物、石油烃、含氮杂环有机物和多环芳烃的去除率在90 %以上。 2.1.2 吸附法 吸附法处理焦化废水是利用固体表面有吸附水中溶质及胶质的能力，吸附水中一种或多种物质从而使水得到净化。常用的吸附剂种类有很多，如活性炭、吸附树脂、磺化煤、矿渣等。活性炭是最常用也是处理水质最好的一种吸附剂。徐革联等[10]模拟工业条件,将活化污泥与水混合，分别投入焦粉、活性炭、粉煤灰，发现活性炭的吸附性能最好，焦粉次之。可用于废水的深度处理，但是活性炭需酸洗再生，再生设备容易腐蚀，运行成本高。吴健等[11]人在生物脱酚的基础上，向二沉池中投加絮凝剂，并增设焦炭、活性炭吸附塔等设备对焦化废水进行深度处理，使CODcr去除率达80%-90%。刘俊峰等[12]用南开牌H2103大孔树脂吸附处理含酚520 mg/L、COD3200mg/L的焦化废水，处理后出水酚含量≤0.5 mg/ L，COD≤80mg/L，达到国家排放标准。一些研究者通过改性粉煤灰吸附处理焦化厂含酚水的试验，酚、SS、COD和色度的去除率分别达到95 %，而且处理费用较低。 2.1.3 混凝气浮法 该方法首先采用聚合硫酸铁(PFS)破坏胶体和悬浮微粒在水中形成的稳定分散体系，使其聚集成絮凝体,然后含有大量絮凝体的混合液通过配水堰进入气浮池，利用高度分散的微小气泡作为载体去粘附水中的絮凝体，使其随气泡升到水面。产生的浮渣通过刮泥机和排泥管道自流进入污泥浓缩池。龚文琪[13]采用混凝法处理湖北鄂钢公司酚、氰废水，在运行过程中发现挥发酚、游离氰化物容易去除，而络合氰化物难以通过曝气氧化去除，COD去除效果不十分理想，但通过加入生活污水，提高废水的可生化性以后，基本能使出水COD达到国家二级排放标准。刘剑平，赵娜等[14]采用混凝气浮法处理污水的过程中，发现该系统具有结构简单、运行稳定、操作方便、溶气效率高的优点，但是该系统也存在当进水中的悬浮物过高时，出水中悬浮物浓度升高，造成释放器堵塞。 2.1.4 A/O工艺 A/O工艺是目前焦化污水脱氮的主要工艺。A/O工艺既能脱氮也能将废水中大部分的有机物降解去除，是一种较为理想的废水处理技术，但是对于某些有毒有害物质（氰化物及氨氮等）的降解能力差，常常难以达到国家允许的排放标准[15]。现许多处理厂对A/O工艺进行改进形成的A2/O工艺的可行性研究表明，A2/O工艺比A/O工艺脱氮效果更好，但是基建投资比原来高30 %左右，操作费用也要增加60 %～80 %[16]。 2.1.5 SBR工艺 普通活性污泥法对焦化废水中的氨氮降解效果较差，处理后出水NH3-N在200mg/L左右，COD在300mg/L左右，这两项指标均不能达到排放标准[17]。而且普通活性污泥系统存在抗冲击能力差，生长缓慢，操作不稳定等缺点。SBR工艺是一种活性污泥法新工艺，它在同一反应器内，通过进水、反应、沉淀、出水和待机5个阶段，循序完成缺氧、厌氧和好氧过程，实现对水的生化处理。钟梅英[18]对SBR工艺处理焦化废水进行了研究，结果表明，进水COD为650～1900mg/L，氨氮为150～330mg/L时，去除率分别达到80%和70%以上，且处理费用较低。LI Bing等[19]用厌氧序批式反应器来预处理焦化废水，结果表明，在tf/tr为0.5，搅拌强度为0.025L/L和间歇搅拌模式为100s/45 min的最佳条件下，有机负荷率为0.37-0.54kgCOD/(m3/d）的稳定运行期间，CODcr去除率达到38%～50%。此外，焦化废水经预处理后，BOD5/COD从0.27提高到0.58。 2.2 焦化废水处理新技术 2.2.1 催化湿式氧化技术 催化湿式氧化技术一般是指在高温和高压下，在催化剂作用下，用氧气将废水中的有机物和氨氮等污染物氧化，最终转化为CO2和N2等无害物质的技术。此方法具有使用范围广、处理效率高、氧化速度快、二次污染小等优点。但由于操作在高温高压下进行，因此对工艺设备要求严格，投资费用高。所以此方法在一些发达国家已实现工业化，用于处理含氰废水、煤汽化废水、造纸黑液。杜鸿章等[20]研制出适合处理焦化厂蒸氨、脱酚前浓焦化污水的湿式氧化催化剂，该催化剂活性高、耐酸、碱腐蚀，稳定性好，适用于工业应用，对CODcr及NH3的去除率分别为99.5%和99.9%。 2.2.2 超临界水氧化法 超临界水是指温度、压力都高于其临界点的水，当温度高于临界温度374.3℃，压力大于临界压力22.1MPa时，水的性质发生了很大的变化，水的氢键几乎不存在，具有极低的介电常数和很好的扩散、传递性能，具有良好的溶剂化特征。该法在20世纪80年代初由美国学者Mdoell[21]提出，在很短的时间内，废水中99%以上的有机物能迅速被氧化成H2O、CO2、N2及其它无害小分子。 2.2.3 利用烟道气处理焦化废水 为了彻底解决焦化废水的污染问题，殷广谨等[22]人采用一种与生化法截然不同的处理技术，即利用烟道气处理焦化剩余氨水或全部焦化废水。锅炉烟道气处理工艺是废水在喷雾塔中与烟道气接触并发生物理化学反应，废水全部汽化，烟道气中SO2与废水中的NH3及塔中的O2发生化学反应生成(NH4)2SO4。吸附在烟尘上的有机污染物在高温焙烧炉或锅炉炉膛内进行无毒化分解，从而实现了废水的零排放，同时对大气环境无污染。该工艺“以废治废”，不仅处理效果好，还具有投资省、运行费用低等优点。 2.2.4 固定化细胞技术 固定化细胞(简称IMC)技术是通过化学或物理的手段将游离细胞或酶定位于限定的空间区域内，使其保持活性并可反复利用的方法。制备固定化细胞可采用吸附法、共价结合法、交联法、包埋法等。固定化细胞技术充分发挥了高效菌种或遗传工程菌在降解有机物过程中的高效降解作用，具有细胞密度高，反应迅速，微生物流失少，产物分离容易等优点，且反应过程控制较容易，污泥产生量少，同时可去除氯及高浓度难降解有机物[23]。Amanda等[24]以PVA-H3BO3包埋法固定化假单胞菌Psendomonas，在流化反应器中连续运行2周，进水酚浓度从250mg/L逐渐提高到1300mg/L，出水酚浓度可降至极低。 2.2.5 超声波法 利用超声波降解水中的化学污染物，尤其是难降解的有机污染物，是近年来发展起来的一项新型处理技术。超声波由一系列疏密相间的纵波构成，并通过液化介质向四周传播，当声能足够高时，在疏松的半周期内，形成空化核，其寿命约为0.1μs。在破裂的瞬间可产生约4000K、100MPa的局部高温高压环境，并产生速度约110m/s、具有强烈冲击力的微射流，称为超声空化。超声空化足可使有机物在空化气泡内发生化学键断裂、水相燃烧、高温分解或自由基反应。研究表明，卤代脂肪烃、单环或多环芳烃及酚类物质等都能被超声波降解[25]。 2.2.6 等离子体处理技术 等离子体处理技术是利用高压毫微秒脉冲放电等离子体对难降解有机废水进行处理。其原理是在毫微秒高压脉冲作用下，气体间隙产生放电等离子体，放电等离子体中存在大量高能电子，这些高能电子作用于水分子产生大量的水合电子、OH、O等可氧化水中有机物的强氧化基团。研究表明，焦化废水经脉冲放电处理后，大分子有机物被氧化分解为小分子，再用活性污泥法进行后续处理，废水中氰化物、酚及CODcr的去除率显著提高[26]。 2.2.7 生物强化技术 生物强化技术就是为了提高废水处理系统的处理能力，而向该系统中投加从自然界中筛选的优势菌种或通过基因组合技术产生的高效菌种，以去除某一种或某一类有害物质的方法。生物强化技术因能提高水处理的范围和能力，近年来在焦化废水治理中的应用日益重要。Donghee Park等[27]为了提高生物去除总氰化物的效率，用生物强化技术处理焦化废水。经过实验室培养可降解氰化物的酵母菌和不明确的降解氰化物的微生物，然后将微生物菌体接种入流化床反应器。结果表明：全面的氰化物生物降解的连续运行表明去除率比想象中低。王璟、张志杰等[28]研究了投加高效菌种及微生物共代谢对焦化废水生物处理的增强作用，结果表明：高效菌种能普遍提高难降解物的去除率，48h内可以比投加初级基质提高CODcr去除率47％左右，初级基质与高效菌种组合协同作用效果好，48h后焦化废水CODcr去除率达到60％左右。 2.2.8 膜生物反应器（MBR）法 MBR工艺是20世纪90年代发展起来的一种污水处理新技术，是生物处理与膜分离技术相结合形成的一种高效污水处理工艺。该技术用膜分离技术取代传统接触氧化法的二沉池，膜的高效固液分离能力使出水水质优良，处理后出水可直接回用。MBR对于COD以及NH3-N的处理效果均好于常规的A/O法[29]。但是MBR造价较二沉池高，在经济效益方面不如传统二沉池有优势，成为制约工业化应用的主要因素。 3 结论 经过不断的研究和实践，焦化废水的处理方法已经很多，且取得了较好的处理效果，但也存在一些缺点，比如外排水COD很少能够稳定达到国家一级排放标准，出水指标不稳定。随着环保要求的日益严格，单靠一种处理方法难以达到理想的效果。利用多种方法的协同作用处理焦化废水，可发挥各自的优点，有助于更进一步地提高处理效率。因此，通过多种方法的有机组合、联用，最终研发出处理效果好、投资省、运行费用低、操作简单、易于控制的焦化废水处理新技术，不但可以为企业降低新水消耗量，节约生产成本，维护周边的生态环境，而且还为履行国家的节能减排战略，以及对生态环境的保护和焦化企业的可持续发展具有重要的现实意义。
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  • 《关于养殖污水处理技术的研究》
    • 来源专题：农业立体污染防治
    • 编译者：季雪婧
    • 发布时间：2018-12-17
    • 摘要：然而，规模化养殖场的发展，不仅为人们带来了丰富的肉、禽、蛋、奶类食品，还带来了严重的环境污染问题。规模化养殖场产生的高浓度、高氨氮、高悬浮物的“三高”类畜禽废水，处理难度较大，成为污染水体的重要污染源。因此养殖场污水的减量化、无害化处理迫在眉睫。 关键词：养殖场污水；处理技术； 一、养殖场污水现状 近年来，由于养殖业的快速发展使得养殖污染成为农业污染的主要来源，养殖场污水的处理成为畜禽养殖业健康、可持续发展的主要因素。但是，研究表明，我国畜禽养殖规模仍继续增加，养殖总量以每年8%的趋势增长。2015年畜禽养殖业COD排放量占农业污染源排放量的95%，畜禽养殖业NH3-N排放量占农业污染源排放量的79%，这将对环境造成的危害越来越大。 1.1 养殖场污水的来源 养殖场污水由畜禽尿液、饲料残渣、残余粪便、冲洗水等构成。有的养殖场污水还包括生产处理过程中产生的和人工生活产生的两部分，前者是主要部分，尿液和冲洗水占了绝大部分。养殖场污水的产生量主要受养殖场的规模、动植物的饮水方式、人工管理水平等多种因素的影响。研究表明不同的养殖场由于清粪方式的不同，用水量和污水排放量差异很大。 1.2 养殖场污水的特点现状 规模化养殖场所产生的污水主要是一些高浓度、高氨氮、高悬浮物、处理难度大的“三高”废水。数量大、相对集中、处理难度大的特点导致其在处理过程中存在许多问题。 1.2.1 数量大 首先是由于快速发展的养殖业带来了许多的养殖专业户和养殖场。其次是由于大部分猪场是漏板式的栏舍且采用水冲式清粪，这就会导致排水量很大。 1.2.2 相对集中 首先受人工管理方式的影响，冲洗栏舍的时间基本在早上或者晚上，这样相对集中的时间会导致污水的产生也相对集中。另外农业生产是季节性的，大量集中的粪便和污水量使得周围的农田无法全部消纳，对环境造成严重的危害。 1.2.3 处理难度大 首先，废水固液混杂，浊度高，有机质浓度较高，且富含氮、磷，极易腐败。大量的粪便污水相对集中，难以运输，无法在周围有限的土地上完全消化而成为重要的污染源，严重污染了周边环境。其次，受自然和市场的双重影响，有风险，废水处理费用高，人们往往在污水处理上资金投入少。另外，污水中抗生素和重金属的残留问题也逐渐成为养殖场污水处理的重点。 二、养殖场污水处理技术研究进展 养殖场污水的处理过程中存在各种各样的问题，对环境造成了严重的危害。不同的畜禽养殖场根据自身的规模、经济、环境等条件，污水处理技术也不尽相同。本文主要从源头减量、生物处理、生态处理、混合处理技术四个方面来综述养殖场污水处理技术研究进展及应用情况。 2.1 源头减量技术 源头减量是指从源头上来减少养殖场污水的产生。人们往往为了追求养殖业的快速发展，提高产量，会选择在饲料中添加高蛋白，然而当动物不能全部消化吸收时就会对随着粪便排出对环境造成一定的影响。这就需要采取合理的饲料配方，既满足畜禽的生产效率和产量的同时，又可以最大程度地减少粪便中氮、磷等的排放，降低环境污染。有些发达国家开展“生态营养饲料”，也就是在饲料的加工生产喂养过程中通过生态营养配方技术来严格控制，使动物的营养系统达到平衡，最大限度地提高营养物质的利用效率。 2.1.1 生态营养饲料配置技术的关键 （1）原料选择。原料的选择直接决定饲料产品的质量，营养变异小、消化率高的原料可以保证畜禽快速生长的前提下，又可以达到排泄少、污染少的目的。首先，要选择绿色畜产品的饲料原料，原料中绿色产品至少要达到90%；其次，消化率高、营养变异少，研究表明消化率高的饲料可以使粪尿排出量减少5%；第三，无毒、无害、安全性高的原料选择也至关重要。研究表明草地资源的选择直接决定了牛羊的健康养殖。 （2）加工技术。饲料的加工质量影响着畜禽的消化吸收效果，不同的畜禽对饲料有着不同的需求。猪饲料的颗粒一般会选择在700～800μm，最常用的是膨化和颗粒化技术加工，这样饲料的转化率、消化率最高，也会破坏其中的有毒物质，粪污排出量也会减少。（3）酶添加。据报道，日粮中添加植酸酶，能有效提高氮的利用率，排出量将会减少2%～5%；添加蛋白酶、聚糖酶等，可以促进营养的消化吸收；添加益生素，可以降低氮的排泄量2.9%～25%；尽量选择一些高效、低吸收、无残留的合理利用。 2.1.2 研究情况 养殖场污水的源头减量化主要是靠生态营养饲料的配置来实现，许多学者对此进行了研究。通过4组实验研究了生长猪环保型饲料的配置，14.5%的日粮粗蛋白，0.4%总磷，另外可以使用枯草芽孢杆菌和有机微元素。对日粮纤维进行研究，结果表明其严重影响猪的消化率。对饲料加工工艺和参数进行优化，从而提高饲料的加工质量，降低污染的排放量。研究了微生物和酶制剂在秸秆发料饲料应用，结果表明微生物和酶制剂可以大大提高饲料的营养成分，降低污染物的排放量。 2.2 生物处理技术 生物处理就是微生物通过自身的新陈代谢作用，把污水中的无机物转化为有机物，从而使废水得到净化的一种方法。从需氧的角度来说生物处理方法主要有厌氧生物法、好氧生物法。 2.2.1 厌氧好氧工艺的发展 厌氧生物处理法是指生物在无氧或缺氧条件下，利用自身的代谢作用分解污水中的有机污染物，使有机污染物转化为无机物质的一种方法。厌氧工艺从开始的厌氧消化池，发展到厌氧滤器（AF），厌氧流化床反应器（AFB）、上流式厌氧污泥床（UASB）厌氧折板式反应器（ABR）、升流式固体反应器（USR）、内循环厌氧反应器（IC）以及第三代膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB和IC）。好氧生物处理法是利用好氧生物代谢作用分解污水中的有机污染物一种方法。 主要由活性污泥法和生物膜法两大类别。 2.2.2 厌氧-好氧联用技术 鉴于养殖场废水的有机物浓度高，直接采用好氧处理，能耗太高，而相对来说厌氧处理的费用低。直接采用厌氧处理的话，CODcr不达标。这就促使许多学者把厌氧好氧工艺结合起来，既能够保证费用低，又可以实现污水达标排放。通常厌氧处理会用来制沼气，供应养殖区和办公区的用电需求。 对于厌氧好氧工艺组合，有许多学者进行了相关研究，取得了一定的效果。等把内循环高效厌氧反应器和A/O法结合应用于规模化畜禽养殖场污水处理，结果显示在水力停留时间缩短到1～1.5d，容积负荷达到5kgCOD/（m3/d）以上，COD的去除率达到75%。在厌氧-好氧生物滤池处理城市污水试验的研究中表明厌氧-好氧生物滤池能够有效去除污水中污染物，当CODcr、NH3-N、和SS的进水分别为23mg/L、56mg/L和112mg/L，水力停留时间为8h，曝气强度在0.5～0.6L/（m2/s）、CODcr、NH3-N、和SS的去除率分别在90%、75%、80%。等运用厌氧-3级好氧/缺氧生物膜工艺来处理农村生活污水，结果表明该工艺可以大大提高磷的去除率。 2.3 生态处理 生态处理是利用天然的水体或农田建立生态修复系统来净化污水的一种方法。规模化养殖场污水适合的生物处理方式主要有自然还田、氧化塘、人工湿地等，在偏离城市中心有闲置土地的农村地区比较常见，国外养殖场污水处理采用较多的是美国和澳大利亚，国内主要是在华东地区。 2.3.1 自然还田 自然还田是在养殖场的附近有农作物种植，利用养殖场污水和农田建立一个循环农业生态系统，通常采用自然沉淀或者随雨水直接排出的方式，是目前重要的污染源，管理粗放。其关键是养殖场规模和农田耕作量，养殖场规模的大小与农田耕作量成正比，才能够达到生态效益、经济效益最大化。污染物中营养成分循环利用，可以降低化肥施用量，但是投资高。自然还田适于远离市中心区，经济落后，有足够农田的农村偏远地区，同时猪场规模一般2万头以下。 2.3.2 氧化塘 氧化塘是一种天然的或经过一定人工修建的有机废水处理池塘，其处理污水的过程实质上是一个水体自净的过程。净化的过程中，既有物理因素，如絮凝、沉淀等，也有化学因素，氧化还原等，还有生物因素，氧化塘法主要适用于有旧河道、沼泽、荒地等的条件下，投资少，运行管理简单，可以和动植物形成复合生态系统。但是受土地和气候的影响比较大，土地和气候会直接影响污染物的去除率及生态效益。等在谈氧化塘处理集约化畜禽养殖场污水研究中明确了氧化塘法的优缺点及适用条件等，表明氧化塘按照占优型的微生物种属以及生化反应的差异，可以分为厌氧塘、兼性塘、好氧塘、曝气4种类型。 2.3.3 人工湿地 人工湿地是用人工筑成水池或沟槽，底面铺设防渗隔水层，种植水生植物，从而使污水得到净化。其关键是植物的选择及土壤-湿生物-微生物复合系统的基本性质特征。不同污染物需要不同的植物来去除。人工湿地法不仅起到污水净化作用，而且可以通过天然的湿地环境，创造独特的生态景观。通过潜流人工湿地实验，表明芦苇和黑麦草可以富集Cr、Cu、Zn等重金属，并且生长速度快、适应能力强，可以用此构建人工湿地来处理养猪场的污水。等通过对比2种主要的红树植物木榄和秋茄对牲畜废水的处理，结果表明对N、P的去除效果比较好。研究表明香根草和风车草对污水中污染物COD的去除率达到80%以上。 2.4 混合技术处理 混合技术处理是为了有效地改善养猪场污水的质量而选择多种技术联用的方法。为了解决养殖场的污染问题，许多学者会选择多种技术综合运用，研究其最佳的处理条件及参数。 2.4.1 超声波协同H2O2法 养殖场污水处理的影响因素有很多，处理时间、超声波电流强度、H2O2用量等。多种因素的考虑需要设置正交实验。通过超声波协同H2O2来对养猪场污水进行研究，结果得出了超声波协同H2O2在电流0.7A、处理时间2min、H2O2用量3%时处理污水的效果最佳，COD量可降低95%以上，NH3-N含量可降至14～15mg/L，臭味也得到了改善，污水也由黑色变为浅黄色。 2.4.2 自然生物处理和石灰混凝沉降 采用自然生物处理和石灰混凝沉降相结合的工艺来处理养殖场污水，通过检测CODcr、TP、pH、细菌总数等一些指标的变化，确定适当的自热处理天数，进一步添加不同量的石灰来观察不同阶段废水的处理效果，从而确定石灰添加量，结果表明“自然生物处理+石灰混凝沉降”工艺可以实现养殖场污水的快速处理。 2.4.3 改性黏土矿物的吸附 改性黏土矿物具有储量丰富、吸附处理效果好、成本低、应用广泛、再生简单等优点，具有很高的潜在使用价值。选择改性后的凹凸棒土对粪便污水进行吸附研究，结果表明在25℃、吸附时间为60min、pH为5、吸附用量为0.4g时，吸附效果最佳。对COD、TN、TP、NH4+-N、NO3--N、SS去除率可以达91.75%、80.06%、80.80%、83.78%、73.51%、90.20%。 结束语： 规模化养殖场的快速发展，使养殖场废水逐渐成为人们关注的焦点。为了适应不断出现的污水问题，人们一步步地将工艺技术进行改进、创新。本文主要从源头减量、生物处理、生态处理、混合技术处理四个方面综述了养殖场污水处理技术。源头减量主要是配制生态营养饲料，生物处理法鉴于费用和处理效果综合考虑，一般厌氧好氧工艺结合起来使用。混合处理主要是多种技术的综合运用。生态处理技术的关键是构筑生态修复系统，循环农业发展和人工湿地修复是未来生态处理的主要发展方向。另外，养殖场污水的处理技术仍需进一步提高，相关政府部门应加大宣传力度，完善法律法规，同时加大资金的投入，企业或科研单位则应加快技术的开发创新，从而使污水得到更高效合理的利用。
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