豬場(chǎng)污水凈化工藝

　隨著農(nóng)村畜禽養(yǎng)殖業(yè)從個(gè)體散養(yǎng)走向集約化養(yǎng)殖, 畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢物已經(jīng)成為我國(guó)農(nóng)村環(huán)境污染的主要來(lái)源之一.集約化豬場(chǎng)每百頭豬每天產(chǎn)生的廢水可高達(dá)2~3 m3.據(jù)國(guó)家*統(tǒng)計(jì), 2002年我國(guó)畜禽糞便產(chǎn)生量達(dá)27.5億t, 畜禽糞便每年流失至水體的總氮和總磷分別為87萬(wàn)t和34.5萬(wàn)t.規(guī)模化畜禽養(yǎng)殖場(chǎng)產(chǎn)生的污水通常采用沼氣池厭氧發(fā)酵處理, 以求資源化利用發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣.但與此同時(shí)產(chǎn)生的大量沼液中仍然含有高濃度的氮、磷等營(yíng)養(yǎng)鹽.經(jīng)過(guò)沼氣池發(fā)酵處理的豬場(chǎng)沼液具有兩大特點(diǎn)：一是氨氮濃度高且是污水中的主要氮源;二是污水中氮、磷濃度差異大.經(jīng)對(duì)豬場(chǎng)沼液的周年監(jiān)測(cè), 發(fā)現(xiàn)原始沼液中總氮濃度可高達(dá)800 mg·L-1, 氨氮濃度超過(guò)700 mg·L-1, 總磷超過(guò)3 mg·L-1.將其直接排放到水體中會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的水體富營(yíng)養(yǎng)化, 破壞水域生態(tài)系統(tǒng)平衡.在2014年的《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》頒發(fā)及人們對(duì)生態(tài)環(huán)境質(zhì)量要求提升的大背景下, 的畜禽糞污無(wú)害化處理技術(shù)對(duì)實(shí)現(xiàn)畜禽養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)文明具有重要的意義, 尋找的沼液綜合利用技術(shù)和沼液無(wú)害化處理技術(shù)顯得尤為急迫.

　　微藻細(xì)胞能以光為能源, 從水體中吸收硝態(tài)氮、氨態(tài)氮及磷酸鹽等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)用于合成細(xì)胞, 從而降低水體中的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽.同時(shí), 生成的微藻細(xì)胞又可用于飼料、新能源生產(chǎn)等多種用途.因此, 微藻作為畜禽養(yǎng)殖污水的生物處理及資源化利用的載體近來(lái)備受關(guān)注.已有研究表明, 利用污水中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽培養(yǎng)微藻, 能有效去除污水中的氮磷營(yíng)養(yǎng)鹽, 實(shí)現(xiàn)環(huán)境保護(hù)及資源的循環(huán)利用.Wang等(2010)將小球藻(Chlorella sp.)接種到厭氧分解后的牛糞污水中, 經(jīng)21 d可去除76%~83%的總氮和63%~75%的總磷.Zhang等(2008)發(fā)現(xiàn), 固定化柵藻(Scenedesmus sp.)對(duì)污水中氮磷的去除率zui高達(dá)100%.劉林林等(2014)發(fā)現(xiàn), 狹形小樁藻(Characium angustum)SHOU-F87在豬場(chǎng)養(yǎng)殖污水中可以去除64%的總氮和96%的總磷.不同微藻對(duì)水體中的氮磷等營(yíng)養(yǎng)鹽的耐受、吸收和利用能力不同(劉林林等, 2014).當(dāng)營(yíng)養(yǎng)鹽水平足以滿足浮游植物生長(zhǎng)時(shí), 浮游植物對(duì)氮磷的吸收基本按照Redfield比例(N:P=16:1) 進(jìn)行(Redfield, 1958).而豬場(chǎng)養(yǎng)殖污水經(jīng)厭氧發(fā)酵后形成的沼液中, 氮磷濃度極度不平衡, 尤其是氨態(tài)氮濃度高, 而總磷濃度低.*的氮磷比遠(yuǎn)遠(yuǎn)偏離藻類生長(zhǎng)的正常需求, 不符合微藻的zui適生長(zhǎng)條件.盡管利用微藻凈化污水的研究已有大量報(bào)道, 但在污水中補(bǔ)充限制性磷鹽以提高微藻生長(zhǎng)及營(yíng)養(yǎng)鹽的吸收效率的研究尚少.本試驗(yàn)所用綠球藻(Chlorococcum sp.)是一株從豬場(chǎng)養(yǎng)殖污水中分離出的藻株, 對(duì)污水環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng).穆亮亮等(2016)研究發(fā)現(xiàn), 此株綠球藻具有耐高溫的特性, 在培養(yǎng)溫度為35 ℃時(shí), 藻細(xì)胞密度和油脂含量zui高, 且可以耐受40 ℃高溫.