养猪场废水处理方案
1.1养猪废水来源
随着畜牧业的发展，畜禽废水排放量日益增加，对农业生态环境和水环境造成的负面影响日益严重。养猪场污水主要是猪粪(猪尿和部分猪粪)和猪舍冲洗水的混合物。据有关部门介绍，按一头猪每天排泄6公斤粪便和尿液计算，年产生粪便和尿液2.5吨。一个拥有1000头猪的养猪场，每天排泄6吨粪便和尿液，年排放量为2500吨。如果用水冲洗清除粪便，一头猪每天排出的粪便量约为30公斤，年排放污水10000多吨。污水中悬浮物、有机物、氨氮含量较高，其中五日生化需氧量BOD5在600~/L之间，化学需氧量COD浓度可达13000~/L。
1.2养猪废水特点
养猪场废水排放量大、污染负荷高、有机物浓度高、固液混合，养猪业利润水平低，要求废水处理工程投资少、运行费用低、处理效率高。因此必须开发投资少、运行费用低、管理方便、处理效果好的设备和配套发酵工艺，使处理后的废水资源化利用率最大化，消除污染，变害为利，促进经济发展。1.3养猪场废水对环境的危害
目前，我国养猪集中程度较低，养猪带来的污染还没有引起人们的普遍重视。但随着养猪集中率的提高，粪便中所含的氮、磷及残留饲料等，会导致单位面积土地的粪便量大幅增加，如果不加以重视，将会给环境带来严重后果。
养猪废水中含有大量的氮和磷，如果将氮和磷排入水体，容易造成水体的富营养化和污染。水中以硝酸盐形式存在的氮，如果被人类摄入，会对人体健康造成危害。土壤中过多的营养物质会打破土地的生态平衡。粪便中残留的抗生素对人体健康的危害也引起了人类健康科学家和畜牧业工作者的关注。规模化养猪场每天都会排出大量的污水，污水浓度高且含有大量的污染物，如残留的兽药和大量的病原体。因此，如果污水不经处理排入外环境或直接用于农业用途，将对当地的生态环境和农田造成严重的污染。
由于我国畜禽养殖企业长期以来片面追求经济效益，环保意识淡薄，处理粪便和污水的方法落后，大量粪便随冲厕水直接外排，有的甚至将粪便直接排入外界水环境，严重污染了大江大河的水质。养猪场排出的含粪便、尿液的废水生化指标较高，其中COD值、BOD值远远超过国家标准。高浓度有机污水排入江河湖泊，导致水质不断恶化。其中污水中氮、磷浓度过高是造成水体富营养化的主要原因，造成水中藻类过度生长，从而造成鱼类大量死亡(等，1993)，严重威胁着水产养殖业的发展。 畜禽粪便和污水不仅污染了地表水，使地表水中硝酸盐含量超过规定范围（50mg/L），而且其有毒有害成分还容易进入地下水，严重污染地下水。地下水一旦被污染，处理和修复难度极大，而且会造成较持久的污染。养猪场不仅污染周边环境，也污染自身环境，严重威胁畜牧业的可持续发展。
猪体内的微生物主要存在于粪便中，经消化道排出体外，通过猪场废弃物的排放进入外界环境，造成严重的微生物污染。这些粪便如果不进行无害化处理，就会有大量的有害菌进入环境，不仅直接威胁畜禽自身的生存，而且严重威胁人类的健康。
1.5养猪废水处理方法
1.5.1 物理治疗方法
物理处理是指通过重力或机械力等物理力量来改变污水质量的过程。
物理处理方法包括：筛分、沉淀、过滤等。物理方法主要用于去除污水中较大的悬浮物和杂质、饲料残渣、猪毛和尿液等能够堵塞或磨损管道和泵的物质，以及污水化学处理后的反应产物，以及污水生物处理后产生的活性污泥或生物膜[4]。
1.5.2 化学处理方法
化学处理利用化学反应去除水中的杂质。
化学处理方法有：混凝、消毒、中和等。污水化学处理的对象包括：污水中可溶解的有害物质，如酸性、碱性有机物，以及各种有机溶剂。
1.5.3 生物处理方法
生物处理是微生物在酶的催化作用下，利用其代谢功能，分解、转化污水中的污染物。
（1）厌氧生物处理技术：
厌氧生物处理是在缺乏分子氧和结合氧的条件下，兼氧菌和厌氧菌对有机物进行降解和稳定化的生物处理方法。[5]
1水解酸化池
水解酸化罐主要包括以下几个部分：
①池体
一般为矩形或圆形，水解酸化池的经济高度一般在4~6米之间。另外，水解酸化池可以进行网格划分，划分后，每个单元的尺寸减小，可以提高配水的均匀性，也方便维护和检查。
②供水系统
常用的配水方式有：一管一孔配水、一管多孔配水、分支配水等。
③集水装置
水解酸化池的出水可用安装在池水表面的三角形出水堰收集。
【5】
水解酸化池可将大分子转化为小分子、环状结构转化为链状结构，进一步提高废水的BOD/COD比值，增加废水的可生化性，为后续的消毒处理创造良好的环境。水解反应后可提高污水的可生化性能，降低污水的pH值，减少污泥产量，为后续的好氧生物处理创造有利条件。
2 UASB反应器
上升式厌氧污泥床反应器是1972年、1977年由荷兰教授开发出来的，由于反应器内能培养出大量的厌氧颗粒污泥，因此反应器的负荷很大，对于一般的高浓度有机污水，当水温在30℃左右时，负荷可达10-/(m3·d)。
UASB法与其它厌氧反应器相比，具有一系列优点：（1）污泥床内生物量大；（2）容积负荷率高，污水在反应器内的水力停留时间短，因而所需池体容积大大减少；（3）设备简单，操作方便，不需设置污泥回流装置、填料或机械搅拌装置，费用相对便宜，管理方便，不存在堵塞问题。
3厌氧生物滤池
厌氧生物滤池为密封池，池内放置填料，微生物在填料上附着生长，平均停留时间可达100天左右。滤料可采用拳状石质滤料，如碎石、鹅卵石等，粒径为40mm左右，也可采用塑料填料。塑料填料孔隙率较高，重量较轻，但价格较贵。
1.活性污泥法
活性污泥法是污水处理中应用最为广泛的好氧生物处理技术，也是极具发展前景的污水处理技术。近几十年来，其生物反应和净化机理研究取得了很大进展，工艺流程也逐渐成熟合理。活性污泥法适用于大规模、高浓度污水处理。
活性污泥法是以活性污泥为主要成分的废水生物处理的主要方法。活性污泥法是向废水中不断通入空气，经过一定时间后好氧微生物大量繁殖，形成污泥状的絮凝体。絮凝体上生活着以细菌为主的微生物，对有机物有很强的吸收和氧化能力。
1）氧化沟工艺
氧化沟是活性污泥法的一种变型，它的曝气池为封闭的沟式，因此在水力流动上与传统的活性污泥法不同，它是一个首尾相连的环流曝气沟，污水渗入其中进行净化。最早的氧化沟并不是钢筋混凝土砌成的，而是有护坡的土沟，间歇进水，间歇曝气。从这个角度看，氧化沟最初是一种批量处理污水的技术。
氧化沟技术特点：氧化沟采用连续环流反应器（CLR）作为生物反应器，混合液在反应器内封闭的曝气通道内连续循环流动。氧化沟通常在延迟曝气条件下使用。氧化沟采用带方向控制的曝气搅拌装置，将水平速度传递给反应器内的物料，使搅拌后的液体在封闭的通道内循环流动。
2 生物膜法
生物膜法是利用附着并生长在某些固体物体表面的微生物（即生物膜）来处理有机废水的方法。生物膜是由高度密集的好氧菌、厌氧菌、兼性菌、真菌、原生动物和藻类等组成的生态系统，它们所附着的固体介质称为滤料或载体。从滤料向外，生物膜可分为需氧层、好氧层、附着水层和流动水层。生物膜法的原理是生物膜先吸收附着水层中的有机物，有机物在好氧层中被好氧菌分解，然后进入厌氧层进行厌氧分解。流动的水层将老化的生物膜冲走而长出新的生物膜，如此循环往复，达到净化废水的目的。
2）生物流化床
生物流化床是指利用砂石(或无烟煤、活性炭等)作为填料和生物膜载体，提高生物膜法处理效率的一种构筑物。废水自下而上流经砂床，使载体层流动，从而增加了生物膜与废水的接触面积，并在单位时间内提供充足的营养，利用填料的沸腾状态，强化废水的生物处理过程。该构筑物中填料的表面积超过100μm/m3填料，在填料上生长的生物膜很少脱落，可以省去二沉池。床内混合液悬浮固体浓度达8000μm/L，氧利用率超过90%。根据半生产性试验结果，当空床停留时间为16～45分钟时，BOD和氮的去除率均大于90%。 此时填料粒径为1mm，膨胀率为100%，BOD负荷为16.6kg(BOD5)/(m3·d)。生物硫化床工艺效率高，占地面积小，投资少，在美国、日本等国家已用于污水硝化反硝化、二级污水处理及其他含酚、药剂等工业废水处理等深度处理。
3）生物接触氧化法
生物接触氧化法是一种主要利用附着在载体（俗称填料）上的生物膜来净化有机废水的高效水处理工艺。生物膜工艺兼有活性污泥法的特点，兼有活性污泥法和生物膜法的优点。生物膜工艺在可生物降解的条件下，无论是应用于工业废水、养殖废水，还是生活污水的处理，都取得了良好的经济效益。该工艺以其高效节能、占地面积小、耐冲击负荷、操作管理方便等特点，广泛应用于各行业的污水处理系统中。