用酶类生物促进剂-生物包治理农村污水
随着我国经济、人口的发展,大量污染物排入河流湖泊,流域生态环境被破坏引起水质恶化,支流级别越高,污染程度越重,严重制约经济的可持续发展,影响人民的生活质量。据近年来《中国环境状况公报》及国家环境监测网对地表水的监测数据显示[1、2],除了工业废水和城市生活污水,即点源污染外,更多的是来自农村面源污染的无序排放污水,大量生活污水排入江河湖泊中,使得水体受污染后导致生态环境被破坏,应用价值降低,制约了国内经济的可持续发展。
针对这种现状,在我国污水处理率较低的情况下,当农村无序排放的污水进入水体时,采用一定的生物生态处理方法尽可能减轻其对水体的污染,既保护生态环境,又节约治理成本,适合我国目前污水处理能力不足的实际情况,对我国环境保护事业具有非常重大的意义[3]。
1?? 酶类生物促进剂-生物包处理技术
生物包技术是在排放口设置生物接触氧化池,利用微生物降解有机污染物,投加复合酶生物促进剂提高微生物的活性增强其降解能力,并种植水生植物去除氮磷污染物,使污水在进入水体前得到净化,减轻无序排污对水体环境的影响,控制污染面的扩大[4]。该技术简称为生物包技术。
生物包处理工艺流程见下图
2?? 酶类生物促进剂-生物包处理技术的应用效果
某项目排污口污水平均流量为105m3/d,采用酶类生物促进剂-生物包处理后,2006年6月的监测资料显示该水质情况见表1。
2.1?? 生物包填料上微生物的生长
生物包自2006年10月建成后,在生物挂膜过程中投加酶类促进剂进行驯化,跟踪监测生物包中间处理单元填料上生物膜的生长情况,直至生物膜成熟,即生物量稳定。由于填料上的生物膜绝大部分为有机质,所以用单位质量干纤维的COD来表示生物膜上的生物量,生物量随时间的变化情况如表2所示。
由表2可看出,生物包建成后,填料上不断有微生物附着生长,生物量逐渐增加,在一个月的时间里生物量显著增加至244.19mg/g(以每克干填料纤维的COD计),可见在酶类生物促进剂的作用下,即使在10—11月较低的气温环境中,生物膜的增长速度也较为迅速,42天以后生物量一直很稳定,生物膜成熟,即挂膜成功。
2.2?? 生物包的处理效果
生物包对排放污水的处理效果见表3。
根据现场对生物包出水水质监测数据可知,在2006年10月构建完成生物包后,经过投加酶类生物促进剂二个月就结束了驯化过程,出水水质初步达到了设计标准:pH6~9,COD<60mg/L,BOD<20mg/L,NH3-N<15mg/L,PO43--P<1.0mg/L。由此证明:酶类生物促进剂在农村无序排放污水的治理过程中,能使处理水体的溶解氧维持在2mg/L以上,有效增强了微生物的活性和缩短驯化时间,提高了对污染物的生物降解能力,生物包对排放污水的处理结果是:pH7.3,COD52mg/L,BOD18mg/L,NH3-N8.1mg/L,PO43--P0.64mg/L。
2.3?? 水生植物对生物包去除污染物的协同作用
当生物包对污水的处理效果稳定后,适当添置10%的水生植物浮床,观察水生植物在水体净化过程中的协同作用,见表4。
表4水质数据变化趋势表明:当生物包对排入污水的处理效率达到相对稳定后,仅需安置10%的水生植物浮床的面积,即可吸收降低水体中磷的含量,并且根据气候条件选择适合生长的植物,使水体中的氨氮浓液被进一步降低,各项水质指标明显趋于更好。
2.4?? 生物包处理的稳定性和排放水对河道水体的影响
2.4.1?? 酶类促进剂-生物包原位处理技术的稳定性酶类生物促进技术对无序排放污水处理效率的稳定性见表5。
从表5生物包出水水质结果可知:生物包拦截处理设施建成后,在酶类生物促进剂的作用下,处理效果迅速提高,并达到预期的设计要求;在复杂多变的自然环境因素的情况下,两年运行状况稳定,出水水质波动平稳。
2.4.2?? 生物包原位处理出水对河道水体的影响
在酶类促进剂-生物包对无序排放污水原位处理后,河道水体也得到间接的生物修复,使得水质得以改善和提高(见表6)。
从表6数据可知:当排入河道的污水被生物包拦截处理后,污水中的污染物被转化和降解后,随着达标排放尾水中夹带的酶类生物促进剂的作用,河道的污染水体也被间接原位生物修复,其效果极为明显,水体的黑臭现象消失,水质指标不断提高,修复至2008年11月时,河道水体中的DO>2.0mg/L,各主要监测指标的去除为:COD82.6%、BOD93.4%、NH3-N98.3%、PO43--P85.3%。
3?? 结论
(1)酶类生物促进剂-生物包对无序排放污水原位处理有着显著的效果,能加快生物膜的增长,缩短生物驯化时间,提高对污染物的降解和转化效率,同时对外界相连,水体能起到明显的间接性修复作用。
(2)在生物包运行处理效率达到相对稳定后,水生植物的种植占生物包处理水域面积的10%即可。
(3)水生植物的种植有利于提升水体中磷的去除率,及增加水体的透明度。
(4)生物包拦截污水处理后的出水水质指标全部优于设计标准,同时河道水体的黑臭现象全部消除,生物多样性得以恢复和完善,水体的自净功能已经建立和完成。
综上,“生物包”专利技术在原位治理农村无序排放污水的过程中,具有广阔的应用前景。
参考文献:
[1]国家环保总局.2005年环境状况公报[R].2006-7-27.
[2]国家环保总局.2005年全国环境统计公报[R].2006-06-12.
[3]郭焕庭 . 国外流域水污染治理经及对我们的启示 [ J ] . 环 境 保 护 , 2 0 0 1 ,(8):39-40.
[4]杨磊,林逢凯,胥峥,等.城市富营养化河道复合酶-原位生物修复技术研究[J] .环境污染与防治,2005,27(8):607-610.
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