沈爍 李海峰 路衛(wèi)衛(wèi)

摘要 移動床生物膜反應器（MBBR）-離子交換除磷工藝屬于一種新型的農村生活污水處理組合工藝。介紹了該工藝在處理農村生活污水中的特點及優(yōu)勢，并結合實際工程案例加以說明。同時明確了工程應用中存在的問題及目前的解決辦法，進一步闡述MBBR-離子交換除磷工藝在農村生活污水處理中具有良好的發(fā)展和應用前景。

關鍵詞 移動床生物膜反應器；離子交換除磷；農村生活污水；應用分析

中圖分類號 X703 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2018）22-0179-03

Abstract As a new type rural domestic sewage treatment combined process， MBBRion exchange phosphorus removal process was introduced in this paper. The characteristics and advantages of the process in treating rural domestic sewage were described and illustrated with actual engineering cases. Meanwhile， the existing problems in engineering applications and potential solutions were identified. Furthermore， it revealed that the MBBRion exchange phosphorus removal process has a good development and application prospect in domestic sewage treatment.

Key words MBBR；Ion exchange phosphorus removal；Rural domestic sewage；Application analysis

隨著我國農民經濟收入不斷提高和生活方式的變化，衛(wèi)生潔具、洗衣機、沐浴等設施已經走進平常百姓家，這使得農村人均生活用水量和污水排放量不斷增加。但是，這些污水大部分未經處理或經過簡單處理就直接排放到環(huán)境中，不僅給周邊流域水環(huán)境質量帶來負面影響，而且逐步對人類健康形成威脅。因此，為加強農村生活污水的治理，改善農村水環(huán)境，國家先后出臺了一系列的政策作為引導和驅動。

1 農村生活污水概述

1.1 農村生活污水來源及主要污染物

農村生活污水是指在農村居民的生活過程中產生的污水，主要包括沖廁污水、廚房污水以及洗滌、洗浴污水，此外，還包括一些農村分散養(yǎng)殖過程中所產生的污水。研究表明[1-3]，生活污水的污染物主要是有機物、氮和磷。其中，廚房污水和沖廁污水是有機物的主要來源，沖廁污水是氮的主要來源，洗滌、洗浴污水是磷的主要來源。

1.2 農村生活污水的特征

1.2.1 水量特征。

農村生活污水的排放水量變化大，排放不均勻。一般來講，農村一天之中生活污水排放量有早上、中午、晚上3個高峰期，而午夜到凌晨污水產生量很少甚至出現斷流現象[4-5]。

1.2.2 水質特征。

農村生活污水的水質與居民的生活習慣和當地風俗息息相關，生化需氧量（BOD）、氮和磷的含量變化范圍比較廣，但農村生活污水水質不是很差，可生化性好，幾乎不含有有毒有害的有機污染物和重金屬離子[5-8]。

2 移動床生物膜反應器（MBBR）-離子交換除磷工藝選擇分析

2.1 工藝選擇原則

由于我國農村經濟相比城市欠發(fā)達，很難配備專業(yè)的污水處理、運行管理人員，因此不能將過于復雜的城鎮(zhèn)生活污水處理工藝照搬至農村。同時，考慮到農村人口居住特點以及生活污水的特征，選擇農村污水處理工藝技術時，應考慮以下基本原則：①自動化程度高，運行和后期維護管理簡單。②抗沖擊負荷能力強，處理后的污水能達標排放。③盡量減少污泥產量或者基本無污泥產生。④ 優(yōu)先考慮“適度集中處理”的模式，降低建設和運行費用。

2.2 MBBR處理農村生活污水的優(yōu)勢及缺點分析

2.2.1 工藝優(yōu)勢分析。

相對于A2/O和膜生物反應器（MBR）工藝，MBBR操作運行簡單，無需調試復雜的工藝參數，后期的運行維護方便。

MBBR高性能填料上富集了大量的活性微生物，增加了活性污泥的量，抗負荷能力提升，污水處理能力增強[9]，即使短時間內無進水，其內部的生態(tài)環(huán)境也能使活性微生物保持在休眠狀態(tài)，并且一旦重新進水，活性的恢復速度遠快于普通懸浮狀態(tài)的微生物，適合農村生活污水水量變化大、排放不均勻的特征[10-12]。

在農村生活污水處理工藝中，MBBR是一種微動力、低能耗工藝[11]。在曝氣的過程中，高性能填料之間的相互摩擦及剪切作用，可使氣泡變得更小，增加氧氣的利用率，提高曝氣效率，降低曝氣能耗[13]。另一方面，在日處理量不大的農村生活污水處理過程中，MBBR工藝的曝氣風機完全可以采用風量大、低耗能、噪音小的電磁鼓風機，最大程度地降低能耗及對周邊環(huán)境的干擾。

MBBR工藝的特點可以使其在高容積負荷、低污泥負荷下運行，工藝過程中剩余污泥產量低或長時間內可做到基本無剩余污泥的外排。因此，大大減少了污泥的產量，適合農村的基本情況，并且降低了污泥處理費用。

2.2.2 工藝劣勢分析。

MBBR工藝用于農村生活污水的處理，與A2/O和MBR相比，目前唯一的劣勢在于無法有效地保證磷元素的去除，尤其是在進水磷含量高，出水磷含量低的情況下。由于生物法中磷元素的去除依托于剩余污泥的外排，而為了實現污泥減量化來適應農村的基本情況，MBBR工藝基本不排泥或者很長時間才排放一次從高性能填料中脫落的失活污泥，這就使得磷元素的去除成為MBBR工藝的一個劣勢所在。

[3]王西琴，高偉，張遠.基于控制單元的農村生活污水處理優(yōu)化模型[J].中國環(huán)境科學，2015，35（9）：2835-2842.

[4]孫興旺.巢湖流域農村生活污染源產排污特征與規(guī)律研究[D].合肥：安徽農業(yè)大學，2010.

[5]張鑫，付永勝，范興建，等.農村生活污水排放規(guī)律及處理方法分析[J].廣東農業(yè)科學，2008（8）：139-142.

[6]何安吉，黃勇.農村生活污水處理技術研究進展及改進設想[J].環(huán)境科技，2010，23（3）：68-71.

[7]梁祝，倪晉仁.農村生活污水處理技術與政策選擇[J].中國地質大學學報（社會科學版），2007，7（3）：18-22.

[8]趙麗.農村污水處理技術現狀及發(fā)展前景[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016（9）：292.

[9]王欲曉，李堅.MBBR工藝提升化工廢水生化處理能力的應用研究[J].徐州工程學院學報（自然科學版），2013，28（4）：76-79.

[10]ZHANG X B，CHEN X，ZHANG C Q，et al.Effect of filling fraction on the performance of spongebased moving bed biofilm reactor[J].Bioresource technology，2016，219：762-767.

[11]唐文鋒，胡友彪，孫豐英.改性懸浮填料生物接觸氧化預處理微污染水源水[J].水處理技術，2016（5）：109-112.

[12]TANG B，YU C F，BIN L Y，et al.Essential factors of an integrated moving bed biofilm reactormembrane bioreactor：Adhesion characteristics and microbial community of the biofilm[J].Bioresource technology，2016，211：574-583.

[13]王云權，邱學堯.MBBR工藝在農村水污染治理中的運用[J].中國資源綜合利用，2017，35（7）：24-27.

[14]陳甜，王雨飛.關于中小城鎮(zhèn)污水處理廠脫氮除磷工藝選擇分析[J].科技創(chuàng)新與應用，2017（15）：177.

[15]魏淑珍，張慧，陳云臻.城市污水處理廠強化除磷工藝研究[J].河南科技，2017（6）：157-158.

[16]陳進軍，王長偉，韓蕙，等.城市污水二級硝化出水的離子交換脫氮除磷[J].環(huán)境化學，2009，28（6）：799-803.