來源：環保水圈

近日，住房和城鄉建設部發布《關于修改<城鎮污水排入排水管網許可管理辦法>的決定》，對《城鎮污水排入排水管網許可管理辦法》作出17處主要修改，將于2023年2月1日起施行。

根據新版《辦法》要求，排水戶排放污水應經過相應的預處理設施處理后才能排入市政污水管網；設置雨（污）水檢測井，不將高濃度或有毒有害污水直接排入市政管網，水質滿足《污水排入城鎮下水道水質標準》（GB /T 31962-2015）。

恰逢新《辦法》落地實施，老吳給各位水友準備了一系列廢水預處理技術的干貨分享，包括工業類、畜禽養殖類、醫藥類、食品餐飲類等。

今天先呈上第一彈——「畜禽養殖廢水預處理技術」。

眾所周知，高濃度畜禽養殖廢水預處理的好壞，直接關系到后續生物處理的效率及質量，只有采取切實可行的預處理措施，為后續生物工藝減輕污染負荷及生物毒性，才能有效保證出水水質。

老吳將針對畜禽養殖廢水中高濃度有機物、懸浮物和氨氮給后續生物處理帶來的污染負荷和生物毒性問題，從物化法、生化法和聯合法三方面介紹分析近10年來國內外9種畜禽養殖廢水預處理技術。

01機械固液分離法

固液分離不僅可降低污水中的總固體含量，便于廢水的進一步處理，而且分離后糞渣含水率大為降低，降低了后期處理利用成本。
一般來說，養殖場常用的糞便固液分離設備有板框壓濾機、帶式壓濾機、離心機、斜板篩擠壓機、振動篩擠壓機、螺旋擠壓機等。
    實際應用時，應從畜禽糞便的處理環境、經濟性原則以及對后期處理工藝的要求等方面綜合考慮，選擇合適的固液分離設備。
1）板框壓濾機
    優點：糞污處理效果最好；除渣率高，一般達85%左右，正常運行時，濾渣含水率低，含水率可降到60%。
    缺點：間歇作業，濾網易堵塞；處理能力小、電耗高且費工；投資高，運行性能不穩定；對于放置30d以上的糞便污水幾乎很難分離；只適用于管道排污的養殖場。
2）帶式壓濾機
    優點：處理能力大，濾餅含水率低，噪聲小，能耗低，可連續作業；適用于大中型養殖場糞水固液分離。
    缺點：設備費用高，活動部件多，保養量大；需高壓水噴洗濾帶，水量大，增加了水處理系統的負荷。
3）離心機
    優點：設備占地面積較小；分離速度快、分離效率高；總固體去除率高，濾渣含水率低；糞污處理效果好；適用于大型養殖場糞水固液分離。
    缺點：設備投資大，能耗高，且維修困難；運行時必須有人在場且操作工人勞動強度大。
4）斜板篩擠壓機
    優點：處理能力最大；成本低，運行費用低，結構簡單，維修方便；能滿足一級以上的大規模養殖場的污水預處理要求。
    缺點：除渣率低且分離出的糞渣含水率偏高，運輸時會產生滲漏水的二次污染，也不利于后續集中堆肥利用。
5）振動篩擠壓機
    優點：處理能力大，處理效果穩定；分離出的糞渣含水率低于60%，符合堆肥發酵的水份要求，也便于運輸；能滿足一級以上的大規模養殖場的污水預處理要求。
    缺點：設備造價略高；對于總固體含量大于10%的糞水，分離性能下降；振動篩不適宜使用混凝劑，因為在振動的過程中，已經絮凝形成的大粒徑顆粒很快就又變為大量的小顆粒。
6）螺旋擠壓機
    優點：連續工作，耗電量較低；處理效率高，結構簡單，維修方便；在處理小規模、高濃度畜禽糞便時節電優勢明顯。
    缺點：設備成本高；進料前需將原糞水攪拌均勻，易使所含的固態有機物在水中溶解開，為糞水后處理工藝增加了難度。

02絮凝法

目前，應用在畜禽養殖廢水處理領域的絮凝法主要包括化學絮凝、微生物絮凝、磁絮凝和電絮凝。
1）化學絮凝
    通過化學絮凝劑的作用使廢水中的膠體顆粒和小懸浮物聚集形成大的絮凝體，通過重力沉降實現固液分離，從而完成污染物從水相中的去除。
    優點：技術成熟、經濟簡便、絮凝快、處理效果好。
    缺點：絮體強度低、密實度差、結構松散、分離效率低。
2）微生物絮凝
    微生物絮凝劑是一類由微生物代謝活動產生的具有絮凝活性的次生代謝產物，主要成分是多聚糖、蛋白質、纖維素等大分子物質。
    優點：用量少、絮凝活性高、可生物降解、無二次污染、安全無毒、適用范圍廣。
    缺點：生產成本較高，生產工藝還不成熟，成分及絮凝效果穩定性不夠。
3）磁絮凝
    磁絮凝是在傳統混凝的基礎上同步加入磁種，使其與混凝劑、污染物等結合成一體，形成磁性復合體。
利用自身比重大、沉降快的特點，或通過磁分離裝置，加速固液分離，從而將污染物去除的方法。
    優點：磁加載可以有效改善絮體結構與強度，進而提高固液分離效率。
    缺點：磁粉投加量大且價格昂貴，磁種分離回收技術尚未成熟。
4）電絮凝
    需要特別說明的是，有水友采用低碳鋼電極對豬舍中磷濃度大于400mg/L的液態糞污進行電絮凝處理時發現，該法有效改善了糞污的理化性質，沉降性能提高，固體顆粒物去除率達90%左右，磷的去除率為72.6%～86.3%。
    由此可見，電絮凝是兼具養殖場糞污固液分離和高濃度磷去除的預處理方法。
    優點：絮凝吸附性能強，生成的微小氣泡起到攪拌、浮選的作用，操作簡單，不需添加化學藥劑，產生的污泥量少，不易發生二次污染。
    缺點：反應過程中陽極會不斷溶解，需要定期更換電極，也存在電極鈍化和能耗較高等問題。

03Fenton氧化法

Fenton氧化法是在pH為2～5的條件下，利用Fe2+催化分解H2O2產生具有強氧化能力的羥基自由基（·OH），無選擇性氧化降解各種有機污染物，且鏈式反應過程中產生的Fe3+具有混凝作用，也能去除一部分有機物。
    Fenton氧化法作為養殖廢水預處理以去除常規污染物并不多見，但不管處理養殖廢水還是其他廢水，反應pH低、Fe2+用量大、H2O2利用率不高且會產生成大量含鐵污泥等缺點限制了Fenton法的應用。

04水解酸化法

水解酸化法是現階段畜禽養殖廢水處理中最常用的生化預處理技術。
該方法主要是利用兼性厭氧的水解和產酸細菌將廢水中的難溶性有機物水解為溶解性有機物，使難降解的大分子物質轉化為易降解的小分子物質，從而提高廢水的可生物降解性并去除部分有機物、懸浮物和有毒物質。
    畜禽養殖廢水的可生化性一般較好，但由于有機物污染負荷很高，常導致出水不能穩定達標，添加水解酸化預處理這個工序，可有效去除高濃度畜禽廢水中的部分COD和SS，提高后續生物處理系統的運行穩定性和處理效果，且可大幅度縮短處理周期。

05鳥糞石沉淀法

鳥糞石（磷酸銨鎂，簡稱MAP）為難溶于水的白色結晶顆粒或者粉末狀物質。
    當廢水中同時存在Mg2+、NH4+和PO4 3-三種離子，且離子濃度積大于MgNH4PO4·6H2O 溶度積常數，會自發沉淀生成鳥糞石。
    優點：畜禽養殖廢水中富含氮磷元素，在堿性條件下向廢水中投加一定量的可溶性鎂鹽，可以有效地去除大部分氨氮和磷酸鹽，以緩解高濃度氨氮對微生物的毒性抑制問題，同時生成的鳥糞石可回收用作緩釋肥料。
    缺點：所用藥劑費用昂貴和鳥糞石純度不高，限制了其實際應用。

06吸附法

吸附法是利用介質與廢水中污染物的吸附作用將其從水中去除，因沸石比表面積較大且具有色散力和靜電力雙重吸附機制，對廢水中氨氮等污染物具有較好的吸附效果。
    毫無疑問，通過吸附法來預處理畜禽養殖廢水是可行的，但該法的局限性在于吸附飽和后的過濾介質成為了大量污染物的新載體，應及時嚴格處理以免造成二次污染。
    由于循環利用的吸附劑在達到飽和后需要重新解吸再生處理，因此廢水處理為間歇式，可采用多個柱體交替吸附，總體上實現連續運行。

07吹脫法

吹脫法指將廢水的pH調為堿性，在氣液接觸后將廢水中的游離氨吹脫至大氣中，多用于處理大流量、中高濃度的氨氮廢水處理，操作簡單易行。
對于薄利行業的畜禽養殖業來講，吹脫法是廢水脫氮較為經濟、有效的方法之一。
    但在氮吹脫過程中需用強酸吸收等方式回收氣體，這使得在現實應用中吹脫法依然不能成為高氨氮養殖廢水的普適技術。

08電化學氧化法

電化學氧化法主要是通過電極反應產生·OH等強氧化性活性物種來直接或間接降解廢水中的污染物。
    優點：電化學氧化法作為預處理單元可部分去除養殖場廢水的COD、氨氮等污染物，無需添加其他化學藥品，具有占地少、操作簡便、易于控制和維護、無廢棄污泥產生等。
    缺點：高電耗、且對工藝裝置安全性要求較高。

09聯合預處理

由于不同養殖場的養殖規模、養殖方式及清糞方式等會有所差別，對畜禽糞污處理負荷及污染物遷移轉化也會有所影響。
    因此，有時候采用單一的物化預處理或者生化預處理較難達到預期效果，這種情況下一般需采用聯合工藝，即利用物化法和生化法中的兩種或者兩種以上工藝聯用。
1）Fenton氧化-氨吹脫
    處理對象：畜禽糞尿厭氧消化液，COD1000～1437mg/L氨氮400～ 450mg/L。
    處理效果：Fenton 氧化，COD 77%；氨吹脫，氨氮85%。
2）混凝沉淀-氨吹脫
    處理對象：養豬場廢水，COD6000～10000mg/L，氨氮550～950mg/L。
    處理效果：混凝，COD3500～4500mg/L，氨氮500～900mg/L；脫氨，COD3000～4000mg/L，氨氮150～200mg/L。
3）混凝沉淀-水解酸化
    處理對象：養牛場廢水，pH6～9，COD14000～18000mg/L，氨氮600～750mg/L，TP300～360mg/L，SS15000～18000mg/L。
    處理效果：混凝沉淀，COD53.95%，SS62.74%；水解酸化，COD32.14%，SS75.20%。
4）微生物絮凝-改性沸石吸附
    處理對象：養豬場廢水厭氧消化液，pH7.5～8.5，COD1000～1300mg/L，氨氮800～1200mg/L，濁度150～200NTU。
    處理效果：COD87.9%，氨氮86.9%，濁度94.8%。
5）混凝-MAP-點化學氧化
    處理對象：養豬場廢水，pH7.0～7.1，COD6150.4mg/L，氨氮411.8mg/L，TP70.8mg/L，濁度850NTU。
    處理效果：混凝，COD65.1%，TP94%，濁度94%，氨氮10%；MAP，COD8%，氨氮80%；電化學氧化，COD48.1%，TP64.8%，氨氮和色度幾乎完全去除。
    需要強調的是，聯合工藝不僅僅是多個工藝的簡單相加，更應該做到各工藝的有機耦合和協同增效，需綜合分析畜禽養殖廢水的特性和處理技術的特點，尋找高效經濟的聯合預處理方法。

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