用酶類生物促進劑-生物包治理農村污水
隨著我國經濟、人口的發展,大量污染物排入河流湖泊,流域生態環境被破壞引起水質惡化,支流級別越高,污染程度越重,嚴重制約經濟的可持續發展,影響人民的生活質量。據近年來《中國環境狀況公報》及國家環境監測網對地表水的監測數據顯示[1、2],除了工業廢水和城市生活污水,即點源污染外,更多的是來自農村面源污染的無序排放污水,大量生活污水排入江河湖泊中,使得水體受污染后導致生態環境被破壞,應用價值降低,制約了國內經濟的可持續發展。
針對這種現狀,在我國污水處理率較低的情況下,當農村無序排放的污水進入水體時,采用一定的生物生態處理方法盡可能減輕其對水體的污染,既保護生態環境,又節約治理成本,適合我國目前污水處理能力不足的實際情況,對我國環境保護事業具有非常重大的意義[3]。
1?? 酶類生物促進劑-生物包處理技術
生物包技術是在排放口設置生物接觸氧化池,利用微生物降解有機污染物,投加復合酶生物促進劑提高微生物的活性增強其降解能力,并種植水生植物去除氮磷污染物,使污水在進入水體前得到凈化,減輕無序排污對水體環境的影響,控制污染面的擴大[4]。該技術簡稱為生物包技術。
生物包處理工藝流程見下圖
2?? 酶類生物促進劑-生物包處理技術的應用效果
某項目排污口污水平均流量為105m3/d,采用酶類生物促進劑-生物包處理后,2006年6月的監測資料顯示該水質情況見表1。
2.1?? 生物包填料上微生物的生長
生物包自2006年10月建成后,在生物掛膜過程中投加酶類促進劑進行馴化,跟蹤監測生物包中間處理單元填料上生物膜的生長情況,直至生物膜成熟,即生物量穩定。由于填料上的生物膜絕大部分為有機質,所以用單位質量干纖維的COD來表示生物膜上的生物量,生物量隨時間的變化情況如表2所示。
由表2可看出,生物包建成后,填料上不斷有微生物附著生長,生物量逐漸增加,在一個月的時間里生物量顯著增加至244.19mg/g(以每克干填料纖維的COD計),可見在酶類生物促進劑的作用下,即使在10—11月較低的氣溫環境中,生物膜的增長速度也較為迅速,42天以后生物量一直很穩定,生物膜成熟,即掛膜成功。
2.2?? 生物包的處理效果
生物包對排放污水的處理效果見表3。
根據現場對生物包出水水質監測數據可知,在2006年10月構建完成生物包后,經過投加酶類生物促進劑二個月就結束了馴化過程,出水水質初步達到了設計標準:pH6~9,COD<60mg/L,BOD<20mg/L,NH3-N<15mg/L,PO43--P<1.0mg/L。由此證明:酶類生物促進劑在農村無序排放污水的治理過程中,能使處理水體的溶解氧維持在2mg/L以上,有效增強了微生物的活性和縮短馴化時間,提高了對污染物的生物降解能力,生物包對排放污水的處理結果是:pH7.3,COD52mg/L,BOD18mg/L,NH3-N8.1mg/L,PO43--P0.64mg/L。
2.3?? 水生植物對生物包去除污染物的協同作用
當生物包對污水的處理效果穩定后,適當添置10%的水生植物浮床,觀察水生植物在水體凈化過程中的協同作用,見表4。
表4水質數據變化趨勢表明:當生物包對排入污水的處理效率達到相對穩定后,僅需安置10%的水生植物浮床的面積,即可吸收降低水體中磷的含量,并且根據氣候條件選擇適合生長的植物,使水體中的氨氮濃液被進一步降低,各項水質指標明顯趨于更好。
2.4?? 生物包處理的穩定性和排放水對河道水體的影響
2.4.1?? 酶類促進劑-生物包原位處理技術的穩定性酶類生物促進技術對無序排放污水處理效率的穩定性見表5。
從表5生物包出水水質結果可知:生物包攔截處理設施建成后,在酶類生物促進劑的作用下,處理效果迅速提高,并達到預期的設計要求;在復雜多變的自然環境因素的情況下,兩年運行狀況穩定,出水水質波動平穩。
2.4.2?? 生物包原位處理出水對河道水體的影響
在酶類促進劑-生物包對無序排放污水原位處理后,河道水體也得到間接的生物修復,使得水質得以改善和提高(見表6)。
從表6數據可知:當排入河道的污水被生物包攔截處理后,污水中的污染物被轉化和降解后,隨著達標排放尾水中夾帶的酶類生物促進劑的作用,河道的污染水體也被間接原位生物修復,其效果極為明顯,水體的黑臭現象消失,水質指標不斷提高,修復至2008年11月時,河道水體中的DO>2.0mg/L,各主要監測指標的去除為:COD82.6%、BOD93.4%、NH3-N98.3%、PO43--P85.3%。
3?? 結論
(1)酶類生物促進劑-生物包對無序排放污水原位處理有著顯著的效果,能加快生物膜的增長,縮短生物馴化時間,提高對污染物的降解和轉化效率,同時對外界相連,水體能起到明顯的間接性修復作用。
(2)在生物包運行處理效率達到相對穩定后,水生植物的種植占生物包處理水域面積的10%即可。
(3)水生植物的種植有利于提升水體中磷的去除率,及增加水體的透明度。
(4)生物包攔截污水處理后的出水水質指標全部優于設計標準,同時河道水體的黑臭現象全部消除,生物多樣性得以恢復和完善,水體的自凈功能已經建立和完成。
綜上,“生物包”專利技術在原位治理農村無序排放污水的過程中,具有廣闊的應用前景。
參考文獻:
[1]國家環保總局.2005年環境狀況公報[R].2006-7-27.
[2]國家環?偩.2005年全國環境統計公報[R].2006-06-12.
[3]郭煥庭 . 國外流域水污染治理經及對我們的啟示 [ J ] . 環 境 保 護 , 2 0 0 1 ,(8):39-40.
[4]楊磊,林逢凱,胥崢,等.城市富營養化河道復合酶-原位生物修復技術研究[J] .環境污染與防治,2005,27(8):607-610.
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