猪场废水处理方法：还田、生态治理和工业化处理对比

国内外对猪场废水的处理方法主要分为三类，分别是'还田'处理、自然生态处理以及工业化处理。

'还田'是传统的养殖污水处理方法，通过直接排放到农田中，通过植物与微生物的协同作用，将水体中的有机物分解为腐殖质。养猪废水污水含有丰富的养分、铁、锰、锌等微量元素，并结合多种氨基酸，采用还田技术处理污水，既可以有效处理污水，又可以利用污水中的养分进行灌溉，减少化肥用量，提高粮食收获率。还田模式的主要优点是零排放、废水资源化利用、不需要复杂的设备、投资少等优点。但在实际应用中，该模式存在以下问题：①对土地的需求较大。适合远离城市、土地广阔、采用还田模式处理养猪废水明显不符合我国国情；②增加动物疫病传播风险，增加人畜共患病风险。研究表明，30%~90%的抗生素施用在猪身上，会随猪排泄物排出体外，而抗生素进入农田后，会改变土壤微生物的结构和功能，从而对土壤造成不可逆转的危害。通过食物链传播，最终进入人体，危害人体健康；③无节制倾倒废水进行还田，会造成氮、磷的流失和重金属的沉积，造成污染源扩大，使土地功能丧失；我国部分地区家庭散养户仍采用该法处理畜禽粪便污水，但其应用范围有限，应考虑其他处理方法。

生态治理是利用土壤、水体、微生物、植物等综合手段对污水进行脱除，达到无害化、稳定化和资源化的目的。当前主要以人工湿地与氧化塘的方式截留、过滤、物理化学吸附、植物吸收、微生物分解等为研究对象。

目前，对养猪废水的生态治理模式多种多样，包括物理方法(如过滤、沉砂池、浮选)和化学方法(如中和、絮凝、氧化、消毒)。尽管在报道中这些方法取得了成功，但由于其去除性能有限和成本高，上述所有技术仍然面临挑战。物理和化学技术能够有效地除去水体中的污染物质，但无法确保其对生态环境的保护，例如过滤、吸附、絮凝等。这些工艺虽然都是单纯的吸收污水中的杂质，但在对污水进行吸附之后进行后续的治理，不仅不能节约成本，而且很难回收利用。一些高级技术，比如高级的氧化法和光催化剂，尽管可以看到较高的处理效果，但是分解产品不一定是无害的，而且有些分解产品比原来的要有毒[11, 12]。另外，在实际使用中还必须考虑到催化剂在污水中的分散以及催化剂的失活问题。尽管在污水中分散的催化剂可以保证其高效的分解，但是对其进行再利用是不利的。

其次还有生物方法，譬如活性污泥工艺在两个独立的过程实现N和P去除，其中N通常通过耦合的硝化-反硝化作用转化为N2气体，P通过金属盐沉淀去除[6]。但是，这种生物方法不适合低C/N的废水，而且废水处理过程通常会因产生过多的废水污泥而受到阻碍[13]。虽然利用生物技术对畜禽养殖业的污水具有很好的治理效果，但是目前还没有得到很好的解决，其中一些污染物含量较高的淤渣是否对生态产生二次污染。但目前尚无明确的结果，其降解后的产品对人体健康和环境的影响尚待解决。

相比之下，厌氧消化（Anaerobic digestion）是一种常见的处理方法，可以有效降低有机物的浓度，并产生有价值的沼气作为生物能源[14]。然而，AD不能实现营养回收，其出水往往含有高浓度的营养物质[15]。典型的处理工艺有SBR工艺(序列间歇式活性污泥法)，SBBR工艺(序批式生物膜反应器)，间歇曝气式MBR(膜生物反应器)，间歇A/O+MBR(间歇式缺氧/好氧膜生物反应器)，微生物强化技术，以及一些组合工艺。这些处理工艺投资和运行成本高，还会产生大量二氧化碳和污泥，且工艺复杂，需要专业技术管理人员进行处理。养猪场在处理废水过程中通常采用简单的技术，如泻湖、厌氧消化池[12]，或由固/液分离、厌氧处理和好氧处理组成的三级A/O工艺[16]，以降低废水出水中的COD水平[16]。这些传统工艺一般只能达到90%以下的COD，对养殖废水中氮磷的去除能力有限，二级出水仍含有大量无机氮磷，无法直接排放到环境中。因此，在常规处理之后采用二级处理是实现无害化处理的必要途径[17]。

'工业化处理'是一种高效、稳定的处理方法，通常采用生物膜反应器、MBR等技术进行处理。这些技术具有高效、节能、稳定的特点，能够实现废水的高度净化和资源化利用。但是，这些技术需要较高的投资和运营成本，需要专业技术管理人员进行操作和管理。

总之，针对猪场废水的处理，不同的处理方法各有优缺点，需要根据实际情况选择合适的处理方法。在实际应用中，应该综合考虑处理效果、成本、运营管理等因素，采取多种处理方法相结合的方式，实现猪场废水的无害化处理和资源化利用。同时，也需要加强对猪场废水处理技术的研究和开发，推广适合我国国情的处理技术，实现猪场产业的可持续发展。