[发明专利]一种处理畜禽废水的生物复合填料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于畜禽养殖废水处理领域；具体地说，涉及一种处理畜禽废水的生物复合填料及其制备方法和应用，更具体来说，是指针对畜禽养殖废水氨氮负荷高，出水不易达标，残留药物多、处理成本高，提供一种能处理使之达标的生物复合填料。

背景技术

近年来，随着我国集约化养殖业以及规模化养殖业的发展，农村出现了大量的养殖场，这些养殖场每天排放的废水量大、集中，并且废水中含有大量污染物，如重金属、残留的兽药和大量的病原体等，已造成我国新的环境污染问题。畜禽养殖业带来的环境问题已日趋严重，其化学需氧量的排放量已超过我国工业和生活废水排放量的总和，是形成农村污染的主要因素之一。由于畜禽粪尿的淋溶性很强，粪尿中的氮、磷及水溶性有机物等淋溶量很大，如不妥善处理，就会通过地表径流和渗滤进入地下水层污染地下水。对地表水的影响则主要表现为，大量有机物质进入水体后，有机物的分解将大量消耗水中的溶解氧，使水体发臭；当水体中的溶解氧大幅度下降后，大量有机物质可在厌氧条件下继续分解，分解中将会产生甲烷、硫化氢等有毒气体，导致水生生物大量死亡；废水中的大量悬浮物可使水体浑浊，降低水中藻类的光合作用，限制水生生物的正常活动，使对有机物污染敏感的水生生物逐渐死亡，从而进一步加剧水体底部缺氧，使水体同化能力降低；氮、磷可使水体富营养化，富营养化的结果会使水体中硝酸盐和亚硝酸盐浓度过高，人畜若长期饮用会引起中毒，而一些有毒藻类的生长与大量繁殖会排放大量毒素于水体中，导致水生动物的大量死亡，从而严重地破坏了水体生态平衡；粪尿中的一些病菌、病毒等随水流动可能导致某些流行病的传播等。

目前，畜禽废水的处理主要采用厌氧-好氧的组合工艺，对COD及悬浮物的去除非常有效，但脱氮除磷效果不明显，特别是针对高氨氮含量的畜禽废水，脱氮处理往往不能达标。究其原因：畜禽废水经过厌氧处理后负荷降低，部分大分子有机物变成小分子，提高了后续好氧生化的能力，但厌氧出水中污染负荷仍然很大；特别对于较大养殖规模的高氨氮畜禽废水来说，色度高，难降解物质较多，此外还含有金属、残留的兽药(抗生素)以及大量的病原体等污染物，这些物质对水体环境污染大，难分解；仅仅依靠单纯的厌氧水解酸化无法分解这些物质，因为来水对微生物影响大，污染物负荷高，往往会造成进行后续好氧处理时的处理效果差、氮磷的去除效果不佳等问题，无害化处理率低。同时，畜禽废水的好氧处理后C/N较低，不利于反硝化过程，影响TN(氮含量)的去除效果，尤其是在处理过程中存在臭味难闻的情况，这往往是周围居民最不乐意的现象，也是改善人居环境所必须解决的问题。因此寻求一种更为经济有效的畜禽废水的处理方法，具有非常现实的社会效益、经济效益和环境效益。

所以，如何高效处理畜禽养殖废水已成为一项重要课题。一方面，在畜禽饲料中大量添加的无机磷约75％为植酸磷，由于植酸磷不能被动物吸收利用而直接排出体外，引起污染。另一方面，各饲料厂和养殖场均普遍采用高铜、高铁、高锌等微量元素添加剂，由于这些金属元素的吸收率和利用率都很低易随粪便排出体外进入环境，已成为我国的一大环境公害，而养殖场是设置在农村，而这些铜、铁、锌等微量元素添加剂以及氮和磷恰恰是农作物所需要的，所以直接排放到水体有害的物质如果能直接被农田给利用则是最佳方案，可是要想完成这些铜、铁、锌等微量元素添加剂以及氮和磷的转移则要经过一系列的处理工艺。

现有的资料检索发现，中国专利申请号：200810120397.2，公开日2009年1月14日，公开了一份名称为畜禽养殖废水综合处理方法的专利申请文件，该发明涉及一种废水处理方法，该处理方法采用如下措施：(1)用上流式厌氧污泥床处理器(UASB)进行厌氧生物处理；(2)用改进型移动床生物膜反应器(MBBR)进行好氧生物处理；(3)用磷酸铵镁结晶反应法除N、P。但该发明厌氧后出水负荷依然很高，且畜禽养殖废水中含有许多难降解物质，此外还含有金属、残留的兽药(抗生素)以及大量的病原体等污染物，对后续好氧微生物有抑制作用，无法保证好氧处理效率，同时UASB产生的沼气没有合理处理，最主要的处理过程复杂，成本高，而且味道难闻，很难让周围的居民接受。