用酶類生物促進劑-生物包治理農村污水

胥 崢，孔蘭芳，楊 磊，林逢凱，李玲瓏，艾奇峰，王瑋蔚，李宇光

(1.福州光宇環保科技有限公司，福州 350001；2.華東理工大學環境工程研究所，上海 200237；3.華東理工大學材料科學與工程學院，上海 200237；4.華東理工大學化學與分子工程學院，上海 200237)

用酶類生物促進劑-生物包治理農村污水

胥 崢1、2，孔蘭芳3，楊 磊4，林逢凱1、2，李玲瓏1、2，艾奇峰1、2，王瑋蔚1，李宇光1

(1.福州光宇環保科技有限公司，福州 350001；2.華東理工大學環境工程研究所，上海 200237；3.華東理工大學材料科學與工程學院，上海 200237；4.華東理工大學化學與分子工程學院，上海 200237)

針對農村無序排放污水的特性，采用地埋式融生物接觸氧化過程和水生植物凈化為一體的“生物包”技術進行原位處理，并利用酶類生物促進劑提高微生物的活性增強其降解能力。實際應用結果表明，在酶類生物促進劑的作用下，當“生物包”馴化掛膜成熟后，對無序排入污水中的主要污染物有著相當高的去除效率，分別達到COD90.2%、BOD93.9%、氨氮97.2%、總磷89.7%。在適度引入10%的水生植物時，可進一步增強水體中磷的去除率。

酶類生物促進劑;無序排放污水;生物膜法;生物包;水生植物

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：

新型地埋式組合型生物包工藝流程圖

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。

表1 排污口污水水質

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。

表2 掛膜過程中的生物量

表3 生物包出水水質指標 （單位：mg/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 水生植物對生物包出水水質的影響（單位：mg/L）

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。

表5 生物包出水水質指標（單位：mg/L）

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）。

表6 邱涇河銀都路—春申塘河道水質指標 （單位：mg/L）

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。

[1]國家環保總局.2005年環境狀況公報[R].2006-7-27.

[2]國家環保總局.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驗及對我們的啟示[J].環境保護，2001，（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.

Treat Sewage in Rural Areas by Enzyme Species Bio-promoter-Bio-bundle

XU Zheng, KONG Lan-fang, YANG Lei, LIN Feng-kai, LI Ling-long, AI Qi-feng, WANG Wei-wei, LI Yu-guang

X703

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1006-5377（2011）09-0028-03