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1、MBBR工艺对农村污水治理的应用近年来,随着农村人口和经济的快速发展,临近周边的江河湖泊污染问题越来越 严重,农村污水收集治理相对于城镇污水收集更加困难;污水排量小,缺乏完善 的排水设施,水质水量不稳定,大部分村民对环境保护概念不清晰,环保意识不 强,管理水平低下,缺乏管理资金等因素1,造成农村污水收集治理困难, 周边河涌水质污染导致水体富营养化,致使水中微生物数量急剧增加,造成水体 及周边水环境污染。为解决农村水环境污染问题,在筛选及实际运用上做对比, MBBR工艺具有处理周期短,占地面积小,管理方便,工艺简洁等诸多优点,可 以合理有效地解决农村水环境污染问题。1农村水环境污染的主要原因农村
2、水环境的污染是在很多因素下共同产生的,与居民的生活环境以及现代工艺 产业息息相关,主要体现在以下几点。1.1居民生活污水的随意排放随着人口的增长,村民日常的洗浴、洗衣、厨房、厕所;农村公用设施旅馆、饭 店、工厂、养殖等用水量也在逐日递增,随之产生的污水成正比增长。根据相关 调查数据显示,目前农村每日污水排放量达到3600X 1043是造成水环境污染 的主要原因之一 2 OL2居民养殖的家禽用水污染随着社会经济的不断发展,居民的饮食结构发生了很大的转变,农村牲畜经济的 不断发展,村内的个体养殖逐渐演变为村内作坊、鱼塘养殖,随着村内养殖场所 的不断增加,导致鱼塘及周边水体污水横流,产生的粪便未经过
3、任何处理直接排 入鱼塘、村边河涌,直接影响水体,污染了周边环境。1. 3企业污水的不达标排放乡镇企业的发展,推动了农村经济发展的同时,也增加了环境污染的进度,导致 农村环境的急剧恶化,特别是一些能耗高,污染重的企业随着社会产业结构的调 整搬迁至农村河涌附近,企业自身产生的污水未经过处理或处理未到达排放标准 就直接排入村内周边河涌,进而引起村内河涌的水质污染,重金属和有毒有害物 质严重超标,给居民生活生产带来了极大的危害3 O2农村水污染的主要特点农村房屋密度小,污染源比较分散,大多收集困难;农村每日产生的污水规模在 500m2d以下4,目前村内大多的处理设施相对落后,处理水质不达标,污 水渗漏
4、严重,处理量较小,水质变化受雨水,季节影响较大,导致污水处理设施 处理困难,投资大,并且需配备专业管养人员,增加了运行成本费用。3农村污水处理的工艺由于农村住户分散,考虑到污水量小,污水处理分散,缺乏有经验的管理人才, 管理难度大,设备运行管养无保障,容易造成处理系统瘫痪。为了农村污水处理 设备稳定、安全的运行,达到国家出水排放标准,针对农村的污水排放收集情况 及农村土地资源有限的前提下,需考虑采用新型的污水处理技术MBBR工艺对农 村产生的废水进行收集处理达标排放。MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一 定数量的悬浮载体,为微生物的附着提供场所,有利于提高反应器中的生物种类, 从而形成附着的
5、生物膜,增加系统中的有效生物量5 ; MBBR工艺具备悬浮载 体体积小,移动范围广、容积负荷高,节约占地、可同步强化脱氮除磷、抗冲击 负荷高,在恶劣水质条件下仍表现出较强的处理效果、污泥产量低,节约污泥处 置费用、并且使用寿命长等优良特点。在曝气的条件下,生物膜载体与污水能够 充分混合;在厌氧的条件下,需要通过搅拌使其载体呈现流化状态,通过不断的 与污水接触在载体表面形成1层生物膜,微生物寄托于生物膜不断的生长繁殖, 在曝气或搅拌的条件下,能够有效控制生物膜的厚度,使污水中的有机废物同悬 浮填料的“膜”之间的反应更加充分,以此降解污水中的有机物,提高处理效率, 最终实现污水的达标排放6,如图1
6、所示。4工程实例4.1工程概况鹤岗村位于广东省广州市白云区江高镇,该区域面积约2.77km2.根据摸排提供 资料,目前片区常住人口约1817人,居民建筑约703栋,日均生活污水量约为 299. 8m3do鹤岗村地势较为平坦,主要地势呈西北高,东南低。西临白泥水, 主要污染源为居民生活区、小型餐饮以及各类杂货铺等。鹤岗村远离市政污水处 理系统,需要自建污水处理站分散处置。主要污水通道为南北向穿过村子的主街 道,目前主街道下已建污水收集干管,管径为DN500mm,村主干道两侧巷道内合 流污水进入DN500mm污水干管,输送至下游污水处理站处理排放。污水量的预测 关系到污水工程规模,影响到污水工程的
7、投资和经济效益,是一个非常重要的参 数,污水量通常采用用水量乘以产污率,并考虑地下水的渗入来计算。根据计算 的用水量,结合居民住房内部给排水设施水平和本次管网设计方案确定,根据广 州市城中村治污技术指引(2017修订版)及广州市农村排水工程技术管理 规定,人均生活污水指标取150L/人-d,地下水渗入量取10%。根据对鹤岗 村人口污水量的计算,确定鹤岗村污水处理站的规模为300m2d,污水处理率为 100% O4. 2工艺流程污水首先经过粗格栅池去除水中的大块悬浮物后,格栅池设置阀门2个,水泵2 台,污水通过格栅池水泵进入调节池,调节池设置阀门2个,水泵2台,污水通 过调节池进行均值均量的调节
8、后通过水泵进入一体化污水处理设备。在一体化设 备中,污水与回流污泥进入厌氧区完全混合,经过一定的时间厌氧分解,去除部 分BOD,回流污泥中的聚磷微生物(聚磷菌等)释放出磷,满足细菌对磷的要求。 通过厌氧处理后,污水进入缺氧区,池中的反消化细菌以污水中未分解的含碳有 机物为碳源,利用亚硝酸盐、氨氮等作为氮源,将好氧池通过内循环回流的硝酸 根还原为N2释放。在厌氧以及缺氧的作用下,脱硝区充分去除污水和污泥中的 硝酸盐和氧气,在保证厌氧区合格的厌氧环境下,使得厌氧区的除磷效率大大提 高,确保其在好氧区的除磷效率,并且通过将硝化液回流至缺氧区强化其脱氮能 力,充分保证一体化设备对氨、磷的高效去除。污水
9、经过一体化厌氧设备处理后 进入好氧区,水中的氨氮进行硝化反应生成硝酸根,同时水中的有机物氧化分解 供给吸磷微生物以能量,微生物从水中吸收磷,磷进入细胞组织,富集在微生物 内,经过MC分离池后以富磷污泥的形式从系统排泥处排出。水中上清液流入砂 滤单元,最后经过砂滤紫外线消毒后排放至鹤岗支涌。剩余的污泥进入污泥池, 通过外运的方式转移至其他站点,统一收集处理。MBBR工艺预留加药除磷装置, 在生物除磷效果达不到排放标准时,开启化学除磷系统,向一体化设备投加一定 量的PAC化学除磷药剂,确保出水TP达标。4. 3MBBR工艺处理效果鹤岗村污水处理站于2021年2月建成,3月完成设备安装调试,目前设备
10、已投 入运行;调试前CoD进水水质为200mgL,出水水质为57mgL; B0D5进水水质 为120mgL,出水水质为14.2mgL;悬浮物进水水质为150mgL,出水水质为 18mgL;氨氮进水水质为25mgL,出水水质为O. 2mgL;总氮进水水质为28mgL, 出水水质为12.8mgL;总磷进水水质为2.5mgL,出水水质为0. 08mgL0根据 进出水水质比较,经过MBBR工艺处理的废水已经符合GB18918-2002城镇污水 处理厂污染物排放标准表1 一级标准(B标准)排放要求。5结语目前国内MBBR工艺运用较少,还处于不断发展研究的阶段;对于重工业废水, 重金属废水等水质比较复杂的
11、水质还需要更为复杂的水处理工艺才能满足出水 标准。而MBBR工艺具备悬浮载体体积小,移动范围广、容积负荷高,占地面积 小7、可同步强化脱氮除磷、抗冲击负荷高,在恶劣水质条件下仍表现出较 强的处理效果、污泥产量低等诸多优良性能,被越来越多的科研技术人才重视, 随着研究的不断深入,MBBR工艺将愈发完善,在污水处理的更多领域投入使用, 如MBBR在煤气化废水、化工重金属污水中的应用处理8。参考文献:Ll王云权,邱学尧,Wang,等.MBBR工艺在农村水污染治理中的运用J. 中国资源综合利用,2017, (35) :30-33.韩蕙.MBBR工艺在农村水污染治理中的应用研究J.乡村科技,2018,
12、184 (16) :103-104.3张祖庆.关于农村工业废水污染防治的法律思考JL安徽农业科学,2007, (3) :842-843.4王守中,张统.我国农村的水污染特征及防治对策J.中国给水排水,2008, 24 (18) :1-4.5张晶晶,杨翠春,丁鹏霖,等.MBBR工艺用于唐山某污水厂提标改造效能 分析J.中国给水排水,2020,36 (15) :8.6李娜,胡筱敏,李国德,等.MBBR工艺在污水处理中的应用J.山东化 工,2017,46 (21) :181-182.7刘东征,王正雄,杨涛.乡镇污水处理厂升级改造工程设计与经验总结J. 给水排水,2019, 45 (10) :47-50.8侯家军,俞凯.移动床生物膜反应器在煤气化废水处理中的应用口.工业 用水与废水,2015, (3) :19-21.