韓 蕙
(中國航空規(guī)劃設(shè)計(jì)研究總院有限公司,北京 100120)
MBBR好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器是一種新型的污水處理技術(shù),具有能源消耗低、投資成本低、維護(hù)管理簡單等一系列特征,在農(nóng)村水污染治理中逐漸得到了認(rèn)可與推廣。農(nóng)村水污染治理與城市污水處理相比,存在規(guī)模小、區(qū)域差異性大、水質(zhì)變化程度大、管理水平低及缺少工藝設(shè)計(jì)參數(shù)等問題,是當(dāng)前農(nóng)村整體發(fā)展過程中需要面對(duì)的重要任務(wù),而MBBR工藝的合理運(yùn)用可有效解決上述問題。
農(nóng)村水污染是在多方因素共同作用下逐漸產(chǎn)生的,通過對(duì)相關(guān)水污染案例和文獻(xiàn)資料的深入分析,筆者將農(nóng)村水污染的主要成因總結(jié)為以下幾點(diǎn)。
由于生活污水造成的農(nóng)村水污染問題,主要是指農(nóng)民在日常生活中對(duì)洗浴、洗衣服、廚房污水等一系列污水隨意排放而引發(fā)的水污染問題。相關(guān)研究調(diào)查結(jié)果顯示,當(dāng)前我國農(nóng)村生活污水的每天排放量高達(dá)2 300萬t,是農(nóng)村水污染的主要成因之一。
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,農(nóng)村市場經(jīng)濟(jì)不斷改革,傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖逐漸向工廠規(guī)?;B(yǎng)殖轉(zhuǎn)變。而工廠養(yǎng)殖規(guī)模的不斷擴(kuò)大,一方面會(huì)加大水污染面積,另一方面因?yàn)槿狈I(yè)的污水治理措施,一些家禽的排泄物會(huì)直接流入河流中,容易引發(fā)水體的富營養(yǎng)化問題。
為進(jìn)一步提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)價(jià)值,農(nóng)民開始對(duì)農(nóng)作物種植地大量施用化肥、農(nóng)藥等化學(xué)物質(zhì)。這些農(nóng)藥、化肥的大量使用,會(huì)在很大程度上導(dǎo)致土壤中的金屬元素嚴(yán)重超標(biāo),不僅易引發(fā)土質(zhì)退化問題,這些金屬元素還會(huì)滲透到水中,造成河流與地下水的污染。
企業(yè)污水排放引發(fā)的農(nóng)村水污染問題,主要是在城市化建設(shè)不斷加快的影響下,中小型企業(yè)對(duì)于鄉(xiāng)鎮(zhèn)資源的依賴導(dǎo)致的。一些企業(yè)為了節(jié)省成本,會(huì)將未經(jīng)處理的污水直接排放到河流中,從而造成水體污染。
圖1MBBR結(jié)構(gòu)簡圖
MBBR工藝是我國從意大利引進(jìn)的污水處理技術(shù),主要包括反應(yīng)器主體、旋切式微泡曝氣機(jī)及懸浮生物載體幾部分,其結(jié)構(gòu)如圖1所示。與傳統(tǒng)污水處理技術(shù)相比,MBBR工藝具有以下幾方面的應(yīng)用特點(diǎn):①M(fèi)BBR工藝無需另外建立反應(yīng)池,可以對(duì)改進(jìn)之后的曝氣池加以利用,整體工藝反應(yīng)占地面積相對(duì)較小,實(shí)際處理污水量大;②MBBR工藝在農(nóng)村水污染治理工程中,由于填料的密度與水的密度非常接近,通過曝氣的方式可以使其在水中流動(dòng),在剪切氣泡的過程中加速氣泡與填料的相互作用,從而大大降低能源消耗;③與其他類型的生物膜反應(yīng)相比,MBBR工藝包含的多種生物膜具有更強(qiáng)的適應(yīng)性,即使在一些低溫或者毒性等比較低端的條件下,MBBR工藝也可以快速適應(yīng),并且具備超強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。
以某鄉(xiāng)鎮(zhèn)的水污染治理項(xiàng)目為例,該地區(qū)的經(jīng)濟(jì)水平整體相對(duì)較低,且交通不便,其污水處理工程的要求主要是運(yùn)行費(fèi)用低、投資少及維護(hù)方便,因此,此次水污染治理選用了MBBR工藝,其應(yīng)用流程如下。第一,對(duì)比進(jìn)水水質(zhì)與出水水質(zhì),明確此次項(xiàng)目對(duì)于COD、BOD5及氨氮等元素的去除率。第二,將經(jīng)過隔柵去除漂浮物的原水引入調(diào)節(jié)池中(水解酸化池)。第三,等到調(diào)節(jié)池中污染物得到部分降解之后,借助水泵將其引入MBBR設(shè)備中(MBBR好氧移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器),經(jīng)過好氧與兼氧微生物共同作用之后,去除水中的有機(jī)污染物,使其可以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)[1]。
在整個(gè)MBBR工藝處理工程中,其技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)如下:①隔柵池標(biāo)準(zhǔn)尺寸為1.0 m×3.0 m×1.5 m,不銹鋼人工細(xì)格柵的尺寸為2.0 mm×0.5 mm,過水截面為0.4 m2;②調(diào)節(jié)池原水停留時(shí)間控制在4 h,有效容積為25 m3,實(shí)際尺寸大小為3.4 m×3.0 m×4.0 m[2]。本次項(xiàng)目MBBR工藝的處理成效如下:工程項(xiàng)目用時(shí)60 d,經(jīng)過當(dāng)?shù)丨h(huán)保局驗(yàn)收之后,水中懸浮物的進(jìn)水從118 mg/L降為105 mg/L;懸浮物出水從66 mg/L降為60 mg/L;BOD5進(jìn)水由131 mg/L降為123 mg/L,BOD5出水由17 mg/L降為16 mg/L;COD進(jìn)水由237 mg/L降為215 mg/L,COD出水由93 mg/L降為90 mg/L;氨氮進(jìn)水由27 mg/L升為29 mg/L,氨氮出水由14 mg/L升為15 mg/L。
綜上所述,MBBR工藝在農(nóng)村水污染治理工作中不僅可以有效提升污水治理的效率,還可以縮短污水治理周期和降低運(yùn)行費(fèi)用。為了充分發(fā)揮MBBR工藝在農(nóng)村水污染治理中的作用,需要在提高對(duì)MBBR工藝認(rèn)識(shí)程度的基礎(chǔ)上,從MBBR工藝的主要應(yīng)用特點(diǎn)、應(yīng)用流程及MBBR工藝的處理成效幾個(gè)方面綜合考慮。只有這樣,才能在合理治理農(nóng)村水污染的同時(shí),促進(jìn)農(nóng)村管理水平的全面提升。