水生植物对养猪场污水脱氮的效果

Vol.28 No.2第28卷福建热作科技2 Fujian Science & Technology of Tropical Crops 2003

第期

水生植物对养猪场污水脱氮的效果

唐航鹰

（福建省农村环保能源总站　福州　 350003）

摘要：本文介绍养猪场污水处理后NH 3-N 超标状况、危害以及水生植物对去除NH 3-N 的效果。关键词：水生植物　养猪场　污水　脱氮

中图分类号：X703　　　文献标识码：A 　　　　　文章编号：1006－2327－(2003)02－0014－02

　　随着国民经济的发展和科学饲养水平的提高，养猪业向集约化、规模化、现代化发展，但同时带来生猪养殖粪便污水高度集中排放，严重污染环境。据1999年调查, 我国规模养猪场年排粪量达6.2亿吨，实际排出的污水总量超过40亿吨。农业和畜牧业已经成为我国、特别是东南沿海地区水体污染主要来源。2001年福建省政府决定对九龙江干流及主要支流和水口库区沿岸1公里范围内生猪养殖粪便污水限期治理，年治理量超过1500万吨。　　目前，福建省养猪场粪便污水大多采用二步发酵厌氧消化处理工艺，可回收优质气体燃料-沼气，而且CODcr BOD、5、SS 去除效果显著，但NH 3-N 去除率很低，仅10%左右。在二步发酵厌氧消化处理工艺基础上建立生物氧化塘，利用水生植物对污水进一步进行净化，在去除CODcr 、BOD 5、SS 的同时，对NH 3-N 去除效果良好。本文介绍养猪场污水处理后NH 3-N 超标状况、危害，以及水生植物对去除NH 3-N 的效果。1　养猪场污水氨氮超标状况和危害1.1　 养猪场污水氨氮超标状况

　　养猪场直接排放的污水NH 3-N 含量高达420 mg/L左右，在目前大部分采用厌氧发酵方式治理污水的情况下，NH 3-N 去除率仅10%左右。因此，养猪场污水通过治理后排放出来的NH 3-N 含量也高达300mg/L以上。大大超过国家畜禽养殖业污染物排放标准100mg/L的标准。　　日益严重的养殖业污染，严重恶化了环境，威胁着人类健康。从宏观环境讲，氮是农作物生长的重要元素，但过量施用将对环境造成危害。当前的氮沉降是构成环境危害的重大因素。畜禽饲料中70%左右的氮通过粪尿排泄出来，粪尿中的氮容易转变成气态，散逸到大气中。其余的氮通过物理的、化学的、生物的反应过程而转化成各类氮化物，随地表迳流流入江河湖泊，使水体发生富营养化，而且通过土壤渗入地下污染地下水。人若长期饮用含氮量高的水，诱发癌变的机率增高。2　养猪场治理粪便污水和氨氮情况

2.1　养猪场治理猪场粪便污水和氨氮采用的工艺　　目前，对养猪场污水治理和脱氮主要采用以下工艺进行处理：①厌氧消化加SBR 工艺：经厌氧消化后的沼液进入SBR 工艺进行处理。SBR 工艺即间歇式活性污泥法，由进水、闲置、曝气、沉淀和排放等五个工序组成。对NH 3-N 去除率可达90%以上，但需要稀释沼液，用很大的反应器，且投资大，运行成本和管理要求高。②厌氧消化加生物氧化塘处理工艺：经厌氧消化后的沼液排入生物氧化塘，在生物氧化塘种植水生植物脱氮，并进一步对污水进行降解，去除NH 3-N 效果良好。

2.2　 采用厌氧消化工艺处理养猪场粪便污水效果　　养猪场排放的污水CODcr 约12.0g/L、BOD 5约5.0g/L、NH 3-N 约420mg/L，经过二步发酵厌氧消化工艺处理后，排放水的CODcr 约2.0g/L，CODcr 5 3

处 理方式

进水(g/L)出水(g/L)去除率(%)进水(g/L)出水(mg/L)去除率(%)进水(mg/L)出水(mg/L)去除率(%)12.010.016.75.0450010.04203868.1酸 化处理厌氧发酵处理二步工艺处理

10.012.0

2.02.0

80.083.3

4.55.0

675675

85.086.5

386420

363363

6.013.6

福建热作科技

率达86.5%,NH3-N 约420mg/L，NH 3-N 的去除率只有13.6%（见表1）。可见二步发酵厌氧消化工艺处理猪场粪便污水，对去除CODcr 和BOD 5的效果良好，但对NH 3-N 去除率很低仅13.6%。3　水生植物对养猪场污水脱氮的效果

　　经厌氧消化后的沼液排入生物氧化塘，在生物氧化塘种植水生植物对污水进行脱氮，进一步净化水体。

3.1　水生植物对养猪场污水脱氮的机理

　　水生植物生长过程中需要吸收氮、磷等营养元素，提高了生物氧化塘去除氮、磷能力。同时国内外研究证实，水生维管束植物的茎部和根系可为细菌和其他微生物提供生长介质，并形成生物膜，而且通过叶茎吸收氧气输送到根部，在根系周围形成好氧区，又提高生物氧化塘去除CODcr 、BOD 5和NH 3-N 的能力。

3.2　水生植物对养猪场污水脱氮的效果

　　水生植物包括水葫芦、水浮莲等对养猪场污水脱氮效果良好，据广东省东莞市环境保护监测站对利用水生植物净化养猪场污水的效果测定，在规范的生物氧化塘里种植水生植物，并达到一定的滞留期，其降解SS 、CODcr 、NH 生物氧化塘进水生物氧化塘出水

降解率%

182.080.056.7

540.659.089.1

3

别达56.7%、89.1%、71.1%(见表2) 。4　小结

　　针对目前我省养猪场普遍采用厌氧消化工艺处理粪便污水的情况，在厌氧消化工艺之后建立生物氧化塘，并利用水生植物进一步降解污水，特别是对降解居高不下的NH 3-N 含量具有重要意义。但目前水生植物大多采用水葫芦和水浮莲，效果良好，可经济效益差，且水葫芦、水浮莲繁殖生长快，易泛滥成灾，形成二次污染，需要再一次处理。因此研究推广利用水生蔬菜或水生花卉等其他经济植物对养猪场污水进行降解具有重要意义，具有经济和环保双重效益。

参考文献

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2、夏汉平．人工湿地处理污水的机理与效率．生态学杂志 2002，21(4)：51～59．

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109.531.771.1