畜禽废水处理技术概述

畜禽废水处理技术概述（精选6篇）

畜禽废水处理技术概述 第1篇

1 畜禽废水处理的基础工艺

畜禽废水是含有大量悬浮物、氨氮、致病菌、重金属元素、兽药残留物的臭味大的有机废水[1]。若不经处理排出会污染天然水体、农田、生物等, 造成严重的环境污染。在处理禽畜污水时, 既要实现处理过程的资源化, 又要实现处理过程的无害化。

1.1 自然处理模式

自然处理法是通过利用天然水体、土壤和生物的理化与生物之间的综合作用来净化禽畜的废水的。其净化的机理涉及生态系统中过滤、沉淀、化学分解、截流、生物氧化、物理和化学吸附、物种共生、生物吸收以及物质循环等方面的机制。自然处理主要利用自然处理系统对畜禽废水进行处理包括:氧化塘、人工湿地以及土地处理系统等。这种处理模式具有处理过程投资及运行费用较低, 耗能低, 工艺简单, 无需复杂的污泥处理系统, 可回收能源等优点;也具有占地面积大, 有污染地下水的可能, 处理效果易受季节温度变化的影响, 易受病虫害影响等缺点。

1.2 厌氧处理

厌氧消化工艺造价低, 能耗低, 处理过程无需氧, 剩余污泥少, 对大量的多种可溶性有机物进行有效地去除 (TP去除率达53.8%、COD去除率达85%) , 且能杀死传染病菌, 利于养殖场的防疫。厌氧处理常用的方法有:完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床等。近年来, 新型超高效厌氧反应器处理养猪场废水有机污染物被广泛运用。

1.3 好氧处理

好氧处理是指利用好氧微生物处理畜禽废水, 其基本原理是微生物在好氧条件下, 生物降解有机物最终完全氧化为简单的无机物。好氧生物处理法可分为天然好氧处理和人工好氧处理两大类。其主要方式介绍见表1。

2 畜禽废水综合处理的工艺

为了达到畜禽废水的最终处理目标, 多采用自然处理、厌氧处理和好氧处理技术相结合进行优化组合的一种综合处理方法, 综合处理方法技术性高, 净化效率高。成文[1]采用接触氧化水解 (酸化) 两段接触氧化混凝工艺处理来养猪场畜禽废水;河南某牧业有限公司采用的水解酸化UASB接触氧化生物氧化塘人工湿地组合工艺来对养猪场的畜禽废水进行处理[2]。进过长期实践运行得到验证, 这两种工艺优势见表2。

3 结语

畜禽养殖业利润低无法承受较高的污水处理工艺, 因此要求畜禽养殖废水的处理要投资少、运行和管理成本低且效果好。高效节能处理设备和组合工艺是畜禽废水工业发展的基础。综合工艺以其经济性和高效性将会受到更多关注。在提高去污率的同时实现资源的回收利用是未来畜禽废水处理的重要方向, 达到畜禽养殖环境与经济的可持续协调发展的目标。

参考文献

[1]贾玉霞.规模化畜禽养殖环境影响及主要防止问题[J].环境保护科学, 2002, 28 (3) :25-26.

[2]成文.养猪场废水处理工艺研究[J].环境污染与防治, 2000, 22 (1) :24-27.

畜禽粪污处理技术 第2篇

关键词：畜禽养殖粪污;处理方法;生态

1. 前言

随着我国农业现代化进程，规模化养殖业日益发展，畜禽养殖污染问题越来越严重。

畜禽粪便污染物造成的污染，包括对大气的污染，对水体、土壤等的污染。

因为畜禽粪污中的有机物经厌氧分解会产生CH4、NH3、H2S、(NH4)2S、粪臭素等恶臭和有害气体。

且养殖废水是一种高浓度有机废水，CODCr负荷在~20000mg/L之间，平均达到6000~10000mg/L，BOD5浓度高达上万mg/L，并含有大量的氮、磷等营养物质 。

2.畜禽养殖粪污的处理方法

当前，国内外畜禽粪污的处理主要按照“资源化”的原则进行。

综合利用的主要方式可概括为制沼气，或用作肥料、饲料、燃料等，并采用了不同的工艺(如生物法、物理法或化学法)。

2.1制沼气

将畜禽废弃物在一定的温度、湿度、酸碱度、碳氮比条件下厌氧发酵，产生可燃性气体(沼气)，其主要成分是甲烷。

此法在我国生态农业中已得到成功应用，国外把它作为一种生物能，其优点是能充分利用能源，但造价高。

残余的沼渣、沼液必须再加以合理利用(如作肥料等)，否则会造成二次污染。

目前，以沼气工程为纽带的生态农业已越来越多的为人们所应用。

沼气可直接为农户提供能源、气肥等;沼液可直接肥田、养鱼等;沼渣制作高效优质有机肥等，从而形成一个物质多层次高效利用的良性循环系统 。

由于沼气工程的建设一次性投资大，回收期较长，且沼气池长期受温度影响较大，冬季产气量小，夏季产气量大，集约化畜禽场远离居民点，使沼气的利用遇到困难。

沼渣、沼液在管理、处理和利用上还得投资，尤其是夏天雨季和冬天封冻期不能利用，畜禽粪便的污染问题会更严重，导致已建的大型沼气池不能得到充分利用 。

因此沼气工程还有待改进，并根据各养殖场的实际情况进行推广和建设，而且一定要遵循“最大可能的利用污废资源，遵循生态规律，减少对环境的污染”的原则。

2.2 用作肥料

在传统农业中，畜禽粪污一直被当作“庄稼宝”作为肥料，广泛应用于农业生产中。

畜禽粪便含有丰富的植物所需的营养元素和有机物质，然而动物粪便并不适于直接用作肥料，在还田前要求作一定处理，才不至于对环境造成危害。

目前方法主要有：

1.堆肥化，即在粪便中添加适当的物料(锯末、糠、稻草等)进行好氧分解，以使其中的复杂有机质降解为稳定的腐殖质和杀死病菌等，用作肥料和改良土壤。

2.生产复合肥料，指将高温堆肥产品经杀灭病原菌、虫卵和杂草种子等无害化处理和稳定化处理后与经粉碎后的N、P、K化肥混合后，经筛分、干燥可制成颗粒化复合肥。

3.干燥，将其含水量降到15%以下，有利于贮藏，用作肥料。

目前采用的干燥方式有微波干燥、笼舍内自然干燥、塑料大棚发酵干燥、高温快速烘干等，后两种方法我国较常用，主要用于烘干鸡粪。

日本的Miyanaga，Toshiaki等人提出，经微生物分解后的粪污主要是废水和主要成分为CO2的气体，废水可以经过消化塔、除氮仪器等进行处理，主要为CO2的气体可用于促进植物生长。

该系统为农作物提供了低成本、高效率的具有解毒作用的肥料。

韩国的Cho，Jae Do等介绍了将粪污制成肥料的具体过程。

先将经处理的畜禽粪污与垃圾煅烧成粉末状，直径约为30~50mm，再将它与CaO、MgO以1:2:1的含量比例在混合塔中混合一小时，反应温度为60℃。

通过喷射技术后将产物喷入混合塔，混合15分钟，最后产物可适用于肥料。

韩国的Kim，YongSung;Song，Min Hon等人 又介绍了一套畜禽粪污处理系统。

生物有机肥兼有微生物接种剂及有机肥的作用，具有微生物肥与有机肥的双重优点而克服了它们的缺点。

2.3 饲料化技术

畜禽粪便饲料化主要是鸡粪的饲料化，鸡粪中绝大部分氨以氨化物的形式存在。

国外畜禽粪污饲料化已商品化。

以美国为例，1972年从畜禽粪便中排出的总氮量约为223万吨，与该国同年大豆产量的总氮量相等。

我国对此也开展了相关研究工作，积累了一些经验，但与商品化还有一定距离。

主要技术难题是饲料化的安全性。

畜禽粪污既含有丰富的营养成分，鸡粪可以喂牛、喂鱼和喂鸡等，但又是一种有害的潜在来源。

必须对其进行某些技术处理，杀死病原菌等，同时应使其便于贮存、运输。

一般有干燥法、青贮法和需氧发酵法等。

2.4 用作燃料

用作燃料的方法主要有两种。

一种是进行厌氧发酵，生成沼气，为生产生活提供能源。

经测算，含水率20%的鸡粪热值相当于标准煤的40%，10万只鸡的年产粪便转化为沼气热值约等于232 t标准煤。

另一种是将畜禽粪污干燥后直接燃烧，用来取暖和发电。

世界上第一家大规模的以畜禽粪为燃料的发电厂已建于美国加利福尼亚南部的Imperial Valley。

英国萨福克郡建立的艾伊鸡粪发电站，装机容量达12.5MW，每年可以消耗鸡粪12.5万吨 。

2.5 利用昆虫和低等动物处理

猪粪是腐生昆虫的好饵料。

取食猪粪的昆虫种类有10类以上，大多属双翅目丽蝇科和水虻科，可以利用猪粪饲养这些昆虫，以净化猪场生态环境。

贵州畜禽养殖废水处理技术分析 第3篇

1 贵州省畜禽养殖业的发展与污染现状

1.1 贵州省畜禽养殖业发展状况

1.1.1 畜禽养殖业的产业地位和作用

贵州省地处亚热带季风气候区,气候温和湿润,雨量充沛,无霜期长,畜禽可食植物资源非常丰富,享有“天然牧草王国”之称,早在1996年贵州省委、省政府就作出了把贵州建成畜牧养殖大省的决定。养殖业作为独立的经济产业部门,对贵州的农村和农业经济的发展,都发挥了极其重要的作用。2005年贵州省畜牧业年总产值为194.2亿元,占农业总产值的33.96%;到2009年畜牧业年总产值上升到281.53亿元,占农业总产值的56.14%,超过了一半的比例[1],成为贵州农村支柱产业。

1.1.2 畜禽养殖业的规模与模式

在“十五”期间,贵州省畜禽养殖专业户就已超过20万户,畜牧发展格局呈现以公司为龙头、基地为依托、农户分户饲养为主的方式,贵州省9个市州地中除贵阳、遵义、毕节、六盘水和兴义等地中心城市周围相对集中、农户养殖规模相对较大外,其他地区畜禽养殖都比较分散、规模小且发展水平不高[2],但是从整个养殖小区来看总体饲养畜禽的量却比较大。

1.2 贵州省畜禽养殖业污染状况

2004年末,贵州省畜禽产生粪尿合计1.346 7108 t,是全省工业固体废物产生量的2.95倍;畜禽养殖COD产生量为2.74106 t,是全省工业和生活废水中COD 排放总量的12.29倍;畜禽养殖NH+4-N产生量为2.65105 t,是工业和生活废水中NH+4-N排放总量的14.82倍。2005年是贵州省畜禽养殖规模的转折点,由表1可以看出,虽然全省总养殖规模从2005年到2007年有所下降,但是畜禽养殖场和养殖小区却在不断地增长,由于畜禽养殖小区造成的种植业与养殖业严重失衡,使得大量畜禽污染物无法处理,大量畜禽养殖废弃物未经任何处理即就地排放,对环境造成了极大的污染,如果不及时管理和整治,将会对贵州畜禽养殖业的可持续发展造成阻碍。

2 畜禽养殖场废水的特点及处理技术

2.1 畜禽养殖场废水的特点

养殖场废水主要包括有尿液、夹杂粪便以及圈舍冲洗水等[3],未经处理的废水含有大量的有机物、氮、磷、固体悬浮物及致病菌等,并带有恶臭气味,是一种高浓度有机废水。畜禽养殖场的废水水质及排水量因养殖种类、清粪方式、气候、季节、地区等的不同而有很大差异,但总体来说养殖废水具有典型的“三高”特征:生化需氧量为3 000～12 000 mg/L,氨氮为800～2 200 mg/L,固体悬浮物超标数十倍[4];此外还具有排放量大、冲击负荷大,以及固液混杂,收集与处理困难等特点。

鉴于畜禽废水的以上特点,如果不妥善处理即任其排放,将会产生以下环境问题:(1) 废水排入江河湖库中,将大量消耗水体中溶解氧,导致水体富营养化,水体发黑发臭、水生生物逐渐死亡;(2) 畜禽废水长时间渗入地下水,将使溶解氧含量减少,水质中有毒成分增多,造成持久性的有机污染;(3) 高浓度的畜禽废水破坏土壤的原有基本功能,致使土壤孔隙堵塞,造成土壤透气、透水性下降及板结,严重影响土壤质量,甚至毒害作物,使之减产或死亡;(4) 畜禽疫病传播危害人体健康[5]。鉴于此,开发低成本、高效率的处理工艺,建立适宜社会经济需求的养殖废水处理工程成为畜禽养殖废水处理的重点和难点。

2.2 畜禽养殖废水的主要处理技术

畜禽养殖废水的主要处理技术从采用的工艺来看,可分为自然生态处理法、好氧生物处理法、厌氧生物处理法以及联合工艺处理法等。

2.2.1 自然生态处理法

畜禽养殖废水的自然生态处理法是指在自然条件下,通过环境生物的代谢过程净化废水的一种方法,包括土壤净化和水体净化两种。在传统农业中土壤净化法被称作“沤肥”,即利用氧化塘的藻菌共生体系发酵沤制,最后根据农作物的需要还田利用[6]。土壤净化多采用人工湿地法,在人工湿地处理系统中,植物、基质和微生物是人工湿地发挥净化作用的3个主要因素[7]。邓仕槐等[8]选取芦苇和姜花研究畜禽废水脱磷除氮效果均取得较好的成效,NH+4-N、TN与TP的去除率分别为95.99%、91.57%与97.53%。水体净化在国外多采用多级厌氧塘、兼性塘、好氧塘与水生生物塘。德国研发出了氧化塘与土壤联合净化畜禽废水的净化系统,总停留时间300 d,废水用于灌溉牧草和粮食作物,灌溉量及灌溉次数由土地渗透能力决定,沉淀池中污泥用于块根作物的养料,充分做到了畜禽排泄物的资源化与无害化利用。我国对水体净化的研究也具有一定基础,广东某规模化养猪场采用一种新型厌氧-兼氧组合式稳定塘工艺处理畜禽废水,水力停留时间为12 d时其COD去除率可达到70%[9]。鲁秀国等人[10]在河南某养猪场采用固液分离-太阳能折流式厌氧塘-兼氧塘-好氧塘工艺处理养猪废水,其出水COD、NH+4-N质量浓度分别为400、70 mg/L,均达到了畜禽养殖业污染物的排放标准。

2.2.2 好氧生物处理法

好氧生物处理法是在有游离氧存在的条件下,好氧微生物降解有机物,使其无害化、稳定化的处理过程。好氧生物处理法主要包括活性污泥法、生物转盘、氧化沟与接触氧化法,在这些方法中间歇曝气对有机物与脱磷除氮的效果均较好[11],近年来发展较为迅速;在上述方法中较为突出的反应器包括:间歇式循环延时曝气活性污泥法(ICEAS)反应器、卡波菲尔反应器[12]。而膜生物反应器因其生物量大、水力停留时间长、设备紧凑、出水稳定、处理效率高以及占地面积小逐渐得到学者们的重视,移动床生物膜反应器(MBBR)就是一种新型高效的生物膜废水处理装置,它是为了解决定期反冲洗固定床反应器,使流化床载体流化,生物滤池阻塞要清洗滤料,以及更换曝气器的复杂操作而产生的。孙峰等[13]利用移动生物膜反应器工艺处理畜禽废水, 最终出水中COD为125 mg/L,去除率高于90%,NH+4-N为70 mg/L,去除率约为80%,均达到了国家畜禽养殖业污染物的排放标准。陈蕊等[14]采用好氧颗粒污泥膜生物反应器处理畜禽废水,结果表明在水力停留时间8 h、进水COD质量浓度600 mg/L、NH+4-N质量浓度40 mg/L的条件下对COD、NH+4-N、NO-2-N以及NO-3-N的去除效果均有90%左右,同时由于好氧颗粒污泥的加入,大大降低了膜的污染。

2.2.3 厌氧生物处理法

厌氧生物处理法即在无游离氧的条件下,以厌氧微生物以及兼氧微生物为主降解复杂的有机污染物,产生以甲烷为主的可燃烧和可回收利用的沼气的一种无害化的处理方法。邓良伟等[15]利用120 L的厌氧内循环(IC)反应器处理养猪废水,在水力停留时间为0.8～2.0 d、COD污染负荷为3～7 kg/(m3d)时,COD、BOD5、SS的平均去除率分别达到80.3%、95.8%、78.5%,产沼气率为1.5～3 m3/(m3d)。根据厌氧消化法处理畜禽废水的影响因素,黄辉[16]考察了不同水力停留时间条件下厌氧消化对猪场废水的处理效果,水力停留时间为10 d时COD去除率达到78.1%。沈巧莲[17]采用吹脱-厌氧消化工艺处理畜禽废水,COD去除率可达94%,NH+4-N去除率高达98%。

2.2.4 联合工艺处理

由于畜禽养殖废水是高浓度的有机废水,单独采用某一单一工艺处理无论是在经济上还是处理效果上,均达不到理想的效果,专家学者开始研究组合工艺处理畜禽废水。杨朝辉等人[18]提出固液分离+UASB+SBR工艺处理养猪废水,结果表明,出水BOD5、COD与NH+4-N均达到排放标准,去除率分别为82%～92%、85%～90%与95%～98%。河南省某牧业有限公司应用水解酸化+UASB+接触氧化+生物氧化塘+人工湿地组合工艺对其猪场废水进行处理,多年运行显示,出水一直达到甚至优于GB 50841992 《农田灌溉水质标准》,其BOD、COD、TN、悬浮物的去除率分别为98%、98%、93% 与98%以上。

2.2.5 工艺比较(表2)

从表2可知,自然生态处理法占地面积较大,因此适宜在我国经济欠发达、土地资源较丰富的平原地区应用,贵州92.5%的区域为山地与丘陵,土地面积少而分布松散,不适合单一应用这种方法;好氧生物处理法处理效果很好,但要建立大型处理装置,这些装置均具有投资大、能耗高的特点,如去除500 g的COD大约需耗电3 kWh,处理每吨废水需要1元。贵州大型的畜禽养殖场不多,多为农户分散饲养与经营,所以大型设备是贵州省畜禽养殖场所不能承受的;厌氧生物处理高浓度有机废水不但省能而且产能,且厌氧消化液可结合资源化后续利用。所以从贵州经济与贵州大规模养殖场较少、养殖场较分散且多为养殖小区的养殖模式的特点综合考虑,可重点运用此种工艺。

3 意见与建议

畜禽养殖业是一个薄利行业,专家学者不能一味的钻研达标排放的工艺方法,应具体情况具体分析,针对不同地区、不同养殖规模综合考虑经济效益、运行技术与管理能力,采取适宜的废水处理模式,同时本着减量化、无害化、资源化的原则,向污染物资源利用的方向做研究。目前,就土地资源比较丰富且偏远的地区而言,首先应考虑还田利用或自然处理技术;而对于土地资源匮乏,规模较大的养殖场,则可以使用新型工艺处理废水。

畜禽废水处理技术概述 第4篇

新型表面功能覆层技术，包括低温化学表面涂层技术及超深埠鲰面改性技术，它运用物理、化学或物漓蜡学等技术手段来改变“材料及其制件表面成份和组织结构”，其特点是保持基体材料固有的特征，又赋予表面化所要求的各种性能，从而顺应各种技术和服役环境对材料的特别要求，因而它是制造和材料学科最为活跃的技术领域，又是涉及表面处理与涂层技术的交叉学科。其最大的优势在于能以极少的材料和能源消耗制备出基体材料难以甚至无法获得的性能优异的表面薄层，从而获得最大的经济效益，它是一种优质高效的表面改性与涂层技术。

优质、高效的表面改性与涂层技术其范围广阔：如热化学表面技术；物理气相沉积；化学气相沉积；物漓蜡学气相沉积技术；高能等离体表面涂层技术；金刚石薄膜涂层；多元多层复和涂层技术；表面改性及涂层性能猜测及剪裁技术；性能测试与寿命评估等等。新型低温化学气相沉积技术引入等离子体增强技术，使其温度降至600度以下，获得硬质耐磨涂层新工艺，所生产的高强度、高性能的涂层工艺，在高速、重负荷、难加工领域中有其特别的作用。超深埠鲰面改性技术可应用于绝大多数热处理件和表面处理件，可替代高频淬火，碳氮共渗，离子渗氮等工艺，得到更深的渗层，更高的耐磨性，产品寿命剧增，可产生突破性的功能变化。现状及海内外发展趋势

随着基础工业及高新技术产品的发展，对优质、高效表面改性及涂层技术的需求向纵深延伸，国内外在该领域与相关学科相互促进的局势下，在诸如“热化学表面改性”、“高能等离子体表面涂层”、“金刚石薄膜涂层技术”以及“表面改性与涂层工艺模仿和性能预测”等方面都有着突破的进展。

2.1 热化学表面改性技术现状及发展趋势

国外近年来重视对可控气氛弱件和真空弱件下的渗碳，碳氮共渗等技术的研究，并已实现工业化。而在我国应用很少，相关的技术研究工作亦不够。可控气氛渗碳和真空渗碳技术是显著缩短生产周期，节能、省时，同时可提高工件质量，不氧化、不脱碳，保证零件表面耐腐蚀和抗疲惫性，并减少热处理后机加工余量及清理工时。

目前国际上碳势控制和监测，渗层布型控制等方面的研究成果已应用于实际生产，并用计算机进行在线动态控制。

2.2 PVD、CVD、PCVD技术现状及发展趋势

各种气相沉积是当前世界上闻名研究机构和大学竞袜开展的具有挑战的性的研究课题。日前该技术在信息、计算机、半导体、光学仪器等产业及电子元器件、光电子器件、太阳能

电池、传感器件等制造中应用非常广泛，在机械工业中，制作硬质耐磨镀层、耐腐蚀镀层、热障镀层及固体润滑镀层等方面也有较多的研究和应用，其中TiNi等镀膜刀具的普及已引起切削领域中的一场革命，金刚石薄膜、立方氮化硼薄膜的研究也非常火热，并已向实用化方面推进。

在不同PVD、CVD工艺的基础上，通过发展和复和很多新的工艺和设备，如IBAD、PCVD与空心阴极多弧复和离子镀膜装置、离子注入与油溅射镀或蒸镀的复和装置、等离子体浸没式离子注装置等不断将该类技术推向新的高度。

与国外的发展相比，我国在上述方面虽研究较多，但水平有较大差异，在实用化方面差距更大。

2.3 高能等离子体表面涂层技术现状及发展趋势

该技术是增加表面物漓蜡学反应，获取非凡性能覆盖层。其核心是更有效地增强和控制阴极电弧等离子体的产生和作用，美国、日本、德国大力发展该技术。等离子体增强电化学表面改性技术，是目前国际上较活跃的开发研究领域，对于铝、钛等材料，通过等离子体调光放电手段，增强电化学处理效果，在金属表面上生成致密氧化铝和其它氧化物陶瓷膜层，可使基体具有极高性能表面，是先进制造工艺的前沿技术，在机加工用刀具和模具行业也有很了的应用前景ⅲ

2.4 金刚石薄膜涂层技术

金刚石具有极好的物理性能，在外形复杂的刀具、模具、钻头等工件表面沉积上一层很薄的金刚石薄膜，可提高工件的使用性能，并满意一些特殊条件的需求。近年来，由于金刚石薄膜的优异性能以及广泛的应用前景，日本、美国、西欧均进行大量的研究工作，并开发了多种金刚石涂层工艺技术，已在国内外掀起金刚石涂层研究的热潮。尤其是在提高金刚石涂层和基体结和强度，大面积快速沉积金刚石涂层技术，产业化生产涂层金刚石薄膜设备系统等要害技术方面国外已取得突破性进展，美国、瑞滇馊国已推出金刚石金属切削工具供给市场，而我国该技术还没有达到实用水平，急待开发并实现产业化。

2.5 多元多层复和涂层技术的现状及发展趋势

单一的表面涂层不能满缀鲰面工程设计中苛刻的工况条件，任何表面处理均有其不同的优缺点，因为利用不同涂层材料的性能长处，在基体表面形成多元多层复和涂层（含万分渐贬饽梯度层）具有重大的意义。国外已开展单层涂层厚度为纳米级，层数在l00层以上的多元多层复和涂层技术的研究，所制备的涂层具有较高的耐腐性、韧性和强度，和基体的结和强度也好，表面粗糙度低，这对直精高速工削机械加工十人有利。国外已列入主要发展方面，予计在纳米级精细涂层材料研究和应用领域会有新的突破。因为复和涂层技术具有抗磨损、抗高温氧化腐蚀、隔热等功能，能扩大涂层制品使用范围，延长使用寿命，是一项在下一世纪会得到迅速发展的技术。我国目前已开始研究，并取得初步成果，但还存在一些问题有待于解决。

2.6 表面改性与涂层工艺模拟和性能预测的现状及发展趋势

表面改性与涂层技术作为表面工程的重要组成部分，已经渗透到传统工业与高新技术产业部门，根据应用的要求反过来又促进表面功能覆层技术的进一步发展。根据使用要求，对材料表面进行设计、对表面性能参数进行剪裁，使之符和特定要求，并进一步实现对表面覆盖层的组织结构和性能和预测等，已成为该领域重要研究方向。国外已对CVD、PVD以及其它表面改性方式开展计算机模拟研究，针对CVD过程进行模拟，采用宏观和微观多层次模型，对工艺和涂层各种性能和基体的结和力进行模拟和预测；对渗碳，渗氮工件渗层性能应力等进行计算机模拟等等，人们可以更好地控制和优化工艺过程。我国这方面的研究刚处地超步阶段。“十五”目标及主要研究内容

3.1 目标

根据国内外表面功能覆层技术的发展，结和机械工业材需求与现状，为国家重大工程、重大技术装备研究开发一批先进适用的表面功能覆层关键技术。

3.2 主要研究内容

（1）新型低温气相沉积技术及装备研究

研制新型磁控溅射、离子镀膜、PCVD设备及其复和装备，并实现工艺过程的自动控制。加强成膜、膜基结和机理的研究，降餐制膜温度，优化反应过程及工艺参数，和成各种耐磨、抗蚀的新优质镀层。重点解决国家安全及支柱产业急需解决的表面工程技术难题，力挣形成创新性科技成果，促进通用机械、阀门、冷作模具、高温模具等行业材技术进步。

（2）纳米级多无多层复和涂层材料及工艺技术研究

跟踪国际先进水平，研究50层以上纳米级复和涂层技术及材料，包括纳米级多层多元复和涂层材料重组、结构、厚度、层数的综和设计，以及涂层材料的微观组织结构及制备工艺技术研究。

（3）表面涂层工艺及质量的数值模拟及优化控制的研究与开发

着重对热化学表面改性过程以及PVD和CVD沉积技术进行工艺模拟及优化研究。建立数学模型和算法，开发出相应汁算机软件系统来指导和分析表面改性和涂层工艺过程的设计，并预测表面性能和服役寿命。

（4）金刚石薄膜涂层技术

畜禽废水处理技术概述 第5篇

畜禽养殖业废水属于含大量病原体的高浓度有机废水, 由于规模化养殖场每天排放的畜禽养殖废水量大、集中, 如不经过处理直接排放, 大量有机物质进入水体后, 有机物的分解将消耗水中的溶解氧, 使水体发臭, 导致水生生物大量死亡, 废水中富含的氮、磷营养元素也是造成水体富营养化的一个重要原因[2]。

1 养殖废水处理的新技术工艺原理

由于畜禽养殖废水中CODcr、BOD5、氨氮含量较高, 同时含有大量N、P等营养元素, 单一的废水处理技术无法实现对污染物的有效处理, 畜禽养殖废水一般需要多种处理技术的结合。从治理技术来看, 要实现去除CODcr、BOD5的同时再保障脱N除P的效果, 厌氧工艺是不可缺少的。目前, 我国畜禽养殖废水的治理主要有两种模式:一种是厌氧-自然处理模式, 适用于中小型规模化养殖场;另一种是厌氧-好氧利用模式, 适用于大中型畜禽养殖场或养殖区。

1.1 厌氧+自然处理技术

厌氧常用的方法有完全混合式厌氧消化器、厌氧接触反应器、厌氧折流板反应器、上流式厌氧污泥床、厌氧流化床、升流式固体反应器和内循环厌氧反应器等。自然处理法是利用天然水体、土壤和生物的物理、化学与生物的综合作用来净化污水。主要模式有氧化塘、土壤处理法、人工湿地处理法等。

采用厌氧+自然处理技术的工艺如图1所示。

厌氧处理特点是造价低, 占地少, 能量需求低, 还可以产生沼气, 而且处理过程不需要氧, 不受传氧能力的限制, 因而具有较高的有机物负荷潜力, 能使一些好氧微生物所不能降解的部分进行有机物降解。自然处理法投资省、工艺简单、动力消耗少, 但净化功能受自然条件的制约。

1.2 厌氧+好氧处理技术

好氧处理的基本原理是利用微生物在好氧条件下分解有机物, 同时合成活性污泥。在好氧处理中, 可生物降解的有机物最终可被完全氧化为简单的无机物。该方法主要有活性污泥法、生物接触氧化、SBR、A/O及氧化沟等。采用厌氧+好氧处理技术的工艺如图2所示。

2 养殖废水处理的新技术研究和应用现状

传统的还田利用和自然处理模式由于受到土地的限制已不能满足城市近郊大量畜禽废水处理的要求, 经过几十年的研究和应用, 畜禽养殖废水厌氧处理工艺已比较成熟, 常用的工艺包括完全混合式厌氧反应器 (CSTR) , 厌氧序批式反应器 (ASBR) , 厌氧滤池 (AF) , 厌氧复合反应器 (UBF) , 内循环厌氧反应器 (IC) , 上流式厌氧污泥床 (UASB) 等。采用好氧技术对畜禽废水进行生物处理, 这方面研究的较多的是水解与SBR结合的工艺。SBR工艺是基于传统的Fill-Draw系统改进并发展起来的一种间歇式活性污泥工艺, 它把污水处理构筑物从空间系列转化为时间系列, 在同一构筑物内进行进水、反应、沉淀、排水、闲置等周期循环。SBR与水解方式结合处理畜禽废水时, 水解过程对CODCr有较高的去除率, SBR对总磷去除率为74.1%, 高浓度氨氮去除率达97%以上。此外, 其他好氧处理技术也逐渐应用于畜禽废水处理中, 如间歇式排水延时曝气 (IDEA) 、循环式活性污泥系统 (CASS) 、间歇式循环延时曝气活性污泥法 (ICEAS) 。

由于养殖场废水属于高浓度有机废水, 采用好氧工艺直接处理, 需要对废水进行稀释, 这意味着处理装置要求容积大, 投资高。另外, 单一好氧处理工艺处理畜禽养殖废水能耗高, 运行费用昂贵。

厌氧法、好氧法处理畜禽养殖废水各有优缺点和适用范围, 为了取长补短, 获得良好稳定的出水水质, 目前, 在我国实际应用中采用厌氧-好氧组合工艺, 与单一的厌氧或好氧处理工艺相比, 厌氧-好氧组合工艺具有处理效率较高、抗冲击负荷能力强、剩余污泥量少、低成本等优点。

目前, 我国大部分规模化养殖场均采用厌氧-好氧组合工艺处理养殖废水。如:①厌氧-兼氧组合式生物塘工艺, 将上流式厌氧污泥床移植到兼性塘, 猪场废水经处理后, 其BOD5、CODCr、NH4+-N可分别从9 000、14 000、1 200降至20、60、65 mg·L-1, 成功地解决了规模化猪场污水污染负荷高、养殖利润低的难题。②水解-SBR工艺、厌氧反应器-SBR工艺。③ASBR-SBR组合反应器系统, ASBR作为预处理器 (厌氧) , 主要用于去除有机物, SBR (好氧) 用于生物脱氮处理。④厌氧-加原水-间歇曝气 (Anarwia) 是由我国研发的畜禽养殖污水处理新工艺[3]。该工艺处理效果与序批式反应器处理工艺相同, 但其水力停留时间、工程投资、剩余污泥量、需氧量均比序批式反应器低很多, 已成功应用于杭州灯塔养殖总场废水处理工程, 且处理效果良好[4]。

3 总结与展望

畜禽养殖废水的处理方法较多, 采用何种处理工艺, 需要在技术优势、投资、日常运行费用、操作等方面进行综合考虑, 由于畜禽养殖废水污染成分复杂, 采用单一的处理方法很难实现达标排放, 鉴于我国当前畜禽养殖废水处理现状, 应采用组合工艺的优化形式, 扬长避短, 达到有效处理废水的目的。随着水处理科学技术的进步, 未来会不断出现在技术上更加先进、经济上更加合理的新技术、新工艺。同时, 在畜禽养殖行业, 应加快推进清洁生产, 改进饲料配方, 降低畜禽粪便产生量, 提高畜禽养殖废水资源化综合利用率, 从而减少废水的排放量, 达到有效保护水环境的最终目的, 促进畜禽养殖业与环境的协调和可持续。

摘要：随着我国畜禽养殖业的发展, 养殖产生的环境污染问题日益突出, 已经成为我国环境治理的一个重大问题。养殖废水属于含大量病原体的高浓度有机废水, 用于处理该废水的技术工艺种类较多, 本文针对我国目前的养殖废水处理新技术, 对新技术研究应用现状以及工艺原理进行了分析, 并对未来养殖废水的处理提出了自己的展望。

关键词：养殖废水,处理技术,现状和展望

参考文献

[1]李涛.浅析畜禽养殖业废水现状及治理技术[J].科技资讯, 2013 (18) :146

[2]张彬, 严子春.畜禽养殖废水处理技术研究进展[J].广东化工, 2013, 40 (21) 123.

[3]邓良伟, 郑平, 陈子爱.Anarwia工艺处理猪场废水的技术经济性研究[J].浙江大学学报, 2004, 30 (6) :628-634.

畜禽粪污处理技术:猪场 第6篇

一、沼气工程技术

沼气工程技术在猪场粪污处理实践中主要采取以下模式。

㈠沼气 (厌氧) 还田模式又称农牧结合方式, 根据畜禽粪便污水中养分含量和作物生长的营养需要, 将畜禽养殖场产生的废水和粪便无害化处理后施用于农田、果园、菜园、苗木、花卉种植以及牧草地等, 实现种养结合。该方式适用于远离城市、土地宽广、周边有足够农田的养殖场。

㈡沼气 (厌氧) 自然处理模式采用氧化塘、土地处理系统或人工湿地等自然处理系统对厌氧处理出水进行处理。主要利用氧化塘的藻菌共生体系的好氧分解氧化 (好氧细菌) 、厌氧消化 (厌氧细菌) 和光合作用 (藻类和水生植物) , 土地处理系统的生物、化学、物理固定与降解作用, 以及人工粪污处理主推技术湿地的植物、微生物作用对厌氧处理出水进行净化。适用于距城市较远、土地宽广、地价较低、有滩涂、荒地、林地或低洼地可作粪污自然生态处理的地区。

㈢沼气 (厌氧) 达标排放模式即采用工业化处理污水的模式处理生猪养殖场排放的粪污, 该方式的畜禽养殖粪污处理系统由预处理、厌氧处理 (沼气发酵) 、好氧处理、后处理、污泥处理及沼气净化、贮存与利用等部分组成。需要较为复杂的机械设备和要求较高的构筑物, 其设计、运转均需要具有较高技术水平的专业人员来执行。适用于地处大城市近郊、经济发达、土地紧张地区的规模猪场粪污处理。采用这种模式的一般为大型规模养殖场。

㈣生物质能源利用模式主要是沼气发电。将厌氧发酵处理产生的沼气用于发电, 产生电能和热能。具体过程是将畜禽养殖场鲜粪集中收集后, 通过上料系统投入厌氧反应器。畜禽舍冲洗水汇集到集水池后泵入厌氧反应器的前部, 在反应器内搅拌装置作用下, 形成高浓度的发酵液。粪污经厌氧消化, 产生的沼气进入发电系统进行发电。沼渣、沼液经平板滤池过滤脱水, 分离的沼渣作为有机肥, 沼液进入贮存池作为液态有机肥直接施用于农田或处理达标后排放。沼气发电不仅解决了养殖废弃物的处理问题, 而且产生了大量的热能和电能, 符合能源再循环利用的环保理念, 具有较好的经济效益。

二、固体粪便堆肥工艺技术