用酶类生物促进剂-生物包治理农村污水

2011-11-20孔兰芳林逢凯李玲珑艾奇峰王玮蔚李宇光

中国环保产业 2011年9期

胥峥，孔兰芳，杨磊，林逢凯，李玲珑，艾奇峰，王玮蔚，李宇光

(1.福州光宇环保科技有限公司，福州 350001；2.华东理工大学环境工程研究所，上海 200237；3.华东理工大学材料科学与工程学院，上海 200237；4.华东理工大学化学与分子工程学院，上海 200237)

用酶类生物促进剂-生物包治理农村污水

胥峥1、2，孔兰芳3，杨磊4，林逢凯1、2，李玲珑1、2，艾奇峰1、2，王玮蔚1，李宇光1

针对农村无序排放污水的特性，采用地埋式融生物接触氧化过程和水生植物净化为一体的“生物包”技术进行原位处理，并利用酶类生物促进剂提高微生物的活性增强其降解能力。实际应用结果表明，在酶类生物促进剂的作用下，当“生物包”驯化挂膜成熟后，对无序排入污水中的主要污染物有着相当高的去除效率，分别达到COD90.2%、BOD93.9%、氨氮97.2%、总磷89.7%。在适度引入10%的水生植物时，可进一步增强水体中磷的去除率。

酶类生物促进剂;无序排放污水;生物膜法;生物包;水生植物

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：

新型地埋式组合型生物包工艺流程图

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。

表1 排污口污水水质

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。

表2 挂膜过程中的生物量

表3 生物包出水水质指标（单位：mg/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 水生植物对生物包出水水质的影响（单位：mg/L）

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。

表5 生物包出水水质指标（单位：mg/L）

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）。

表6 邱泾河银都路—春申塘河道水质指标（单位：mg/L）

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%。