猪场污水净化工艺

　随着农村畜禽养殖业从个体散养走向集约化养殖, 畜禽养殖产生的废物已经成为我国农村环境污染的主要来源之一.集约化猪场每百头猪每天产生的废水可高达2~3 m3.据国家*统计, 2002年我国畜禽粪便产生量达27.5亿t, 畜禽粪便每年流失至水体的总氮和总磷分别为87万t和34.5万t.规模化畜禽养殖场产生的污水通常采用沼气池厌氧发酵处理, 以求资源化利用发酵产生的沼气.但与此同时产生的大量沼液中仍然含有高浓度的氮、磷等营养盐.经过沼气池发酵处理的猪场沼液具有两大特点：一是氨氮浓度高且是污水中的主要氮源;二是污水中氮、磷浓度差异大.经对猪场沼液的周年监测, 发现原始沼液中总氮浓度可高达800 mg·L-1, 氨氮浓度超过700 mg·L-1, 总磷超过3 mg·L-1.将其直接排放到水体中会导致严重的水体富营养化, 破坏水域生态系统平衡.在2014年的《中华人民共和国环境保护法》颁发及人们对生态环境质量要求提升的大背景下, 的畜禽粪污无害化处理技术对实现畜禽养殖业的可持续发展和生态文明具有重要的意义, 寻找的沼液综合利用技术和沼液无害化处理技术显得尤为急迫.

　　微藻细胞能以光为能源, 从水体中吸收硝态氮、氨态氮及磷酸盐等营养物质用于合成细胞, 从而降低水体中的氮磷营养盐.同时, 生成的微藻细胞又可用于饲料、新能源生产等多种用途.因此, 微藻作为畜禽养殖污水的生物处理及资源化利用的载体近来备受关注.已有研究表明, 利用污水中的氮磷等营养盐培养微藻, 能有效去除污水中的氮磷营养盐, 实现环境保护及资源的循环利用.Wang等(2010)将小球藻(Chlorella sp.)接种到厌氧分解后的牛粪污水中, 经21 d可去除76%~83%的总氮和63%~75%的总磷.Zhang等(2008)发现, 固定化栅藻(Scenedesmus sp.)对污水中氮磷的去除率zui高达100%.刘林林等(2014)发现, 狭形小桩藻(Characium angustum)SHOU-F87在猪场养殖污水中可以去除64%的总氮和96%的总磷.不同微藻对水体中的氮磷等营养盐的耐受、吸收和利用能力不同(刘林林等, 2014).当营养盐水平足以满足浮游植物生长时, 浮游植物对氮磷的吸收基本按照Redfield比例(N:P=16:1) 进行(Redfield, 1958).而猪场养殖污水经厌氧发酵后形成的沼液中, 氮磷浓度极度不平衡, 尤其是氨态氮浓度高, 而总磷浓度低.*的氮磷比远远偏离藻类生长的正常需求, 不符合微藻的zui适生长条件.尽管利用微藻净化污水的研究已有大量报道, 但在污水中补充限制性磷盐以提高微藻生长及营养盐的吸收效率的研究尚少.本试验所用绿球藻(Chlorococcum sp.)是一株从猪场养殖污水中分离出的藻株, 对污水环境适应性强.穆亮亮等(2016)研究发现, 此株绿球藻具有耐高温的特性, 在培养温度为35 ℃时, 藻细胞密度和油脂含量zui高, 且可以耐受40 ℃高温.