微生物菌劑在處理老齡化垃圾滲濾液中的增效作用

文_仇慶春 周振宇 蘇州市環(huán)境衛(wèi)生管理處

生活垃圾填埋場的滲濾液水質(zhì)成分復(fù)雜，具有污染物濃度高、毒性強(qiáng)、水質(zhì)和水量波動大的特點，其中污染物組成與濃度與填埋場的環(huán)境條件、填埋年限等因素密切相關(guān)。早期的滲濾液含較多易降解的有機(jī)污染物，氨氮濃度不高。隨著填埋的進(jìn)行，滲濾液中的有機(jī)污染物逐步分解，有機(jī)氮逐步轉(zhuǎn)變?yōu)榘钡?，滲濾液進(jìn)入老齡化階段，此時的滲濾液有機(jī)污染物濃度較低、可生化性差、氨氮濃度高且C/N 不能滿足生物脫氮的要求。因此，老齡化垃圾滲濾液的處理難度相對較大。

微生物菌劑是生物強(qiáng)化技術(shù)的一種，通過自然樣品的高通量篩選、馴化得到混合物生物產(chǎn)品，將微生物菌劑應(yīng)用于污水處理系統(tǒng)時，能夠提高降解難降解有機(jī)污染物的速率，提高污水處理系統(tǒng)對目標(biāo)污染物的去除效率，提高出水水質(zhì)。目前，已經(jīng)有不少研究將微生物菌劑用于各類污水處理中，如含油廢水、高濃度苯酚丙酮廢水、市政污水等。本文以某生活垃圾填埋場為例，將微生物菌劑用于老齡化滲濾液的處理中，探討微生物菌劑對老齡化滲濾液處理的增效作用。

1 某生活垃圾填埋場滲濾液處理基本情況

1.1 工藝流程及進(jìn)水水質(zhì)情況

該生活垃圾填埋場建于1992 年，其配套的滲濾液處理站建于2008 年，采用“MBR（兩級A/O+外置式 UF）”為生化主體處理工藝、以“RO”為深度處理工藝的處理流程。

該生活垃圾填埋場建成運(yùn)行已逾28 年，其滲濾液已進(jìn)入老齡化階段：①B/C 基本在0.2 ～0.25 間，可生化性差；②C/N 基本在2 ～3 之間，生物脫氮時，反硝化碳源不足；③氨氮濃度高，對微生物毒性較大。

1.2 出水水質(zhì)情況

滲濾液水質(zhì)進(jìn)入老齡化以來，出水水質(zhì)情況見表1。

表1 該生活垃圾填埋場滲濾液出水水質(zhì)

2 微生物菌劑及投加情況

2.1 微生物菌劑基本情況

本次研究采用某公司碳化菌劑、硝化菌劑和反硝化菌劑的三種菌劑。三種菌劑的使用方式見表2。

表2 微生物菌劑使用方式

2.2 微生物菌劑投加情況

本次研究總計投加菌劑30d，投加情況見表3。

表3 微生物菌劑投加量

3 微生物菌劑投加前后運(yùn)行情況分析比較

本次研究采用的數(shù)據(jù)跨度從投加前的5 月1 日起，到投加完成后穩(wěn)定運(yùn)行至6 月27 日止，涵蓋了投加前、投加中和投加后三個時間段。

3.1 COD去除情況比較

5月1日～6月27日，進(jìn)水的COD 穩(wěn)定在8154～9938mg/L之間，但超濾出水的COD 隨著微生物菌劑的投加發(fā)生了較為明顯的變化。微生物菌劑投加前的5月19 日，超濾出水COD 在974 ～1079mg/L 之間，均值為1020mg/L，去除率在88.5%至90%之間，均值為88.9%。

5月19 日開始投加微生物菌劑后，在最開始的15 天，COD的去除效果并不明顯，超濾出水COD 在834 ～1087mg/L 之間，均值為954mg/L，去除率在87.7%至90.3% 之間，均值為89.1%。因此，在微生物菌劑投加的前7 天，對系統(tǒng)去除率的影響不大。但是，從5 月28 日起，超濾出水的COD出現(xiàn)了明顯的連續(xù)下降趨勢。6 月6 日，超濾出水COD 首次低于800mg/L，之后到投加菌劑結(jié)束前，超濾出水COD在676mg/L 至800mg/L 之間，均值為733mg/L，去除率在91.4%～93% 之間，均值為92.2%。在6 月18 日微生物菌劑全部投加結(jié)束后的10 天運(yùn)行中，超濾出水COD 在633 ～799mg/L 之間，均值為729mg/L，去除率在90.7%至92.2% 之間，均值為91.4%。

3.2 硝化情況比較

由于該滲濾液站內(nèi)的兩級A/O 系統(tǒng)容積相差較大，一級A/O 系統(tǒng)是完成硝化反硝化的主要場所。因此，本次比較分析采用的是一級O 池出口處的硝酸鹽氮濃度。

微生物菌劑投加前的5 月1 ～19 日，一級O 池硝酸鹽氮在40mg/L 至47mg/L 之間，均值為43.9mg/L。隨后在微生物菌劑投加的30 天內(nèi)，一級O 池的硝酸鹽濃度出現(xiàn)了較為明顯的增長趨勢，5 月19 日～6 月18 日，微生物菌劑投加期間，一級O 池硝酸鹽氮在47 ～77mg/L 之間，均值為60.3mg/L。在微生物菌劑投加完成后的10 天運(yùn)行中，一級O 池硝酸鹽氮在64mg/L 至74mg/L 之間，均值為68.7mg/L。

3.3 TN去除情況比較

微生物菌劑投加前的5 月1 ～19 日，超濾出水TN 在71 ～100mg/L 之間，均值為87.9mg/L，去除率在95%至96.3%，均值為95.5%。隨后在微生物菌劑投加的30 天內(nèi)，超濾出水TN 出現(xiàn)了較為明顯的下降趨勢，5月19 日～6 月18 日，微生物菌劑投加期間，超濾出水TN 在36 ～84mg/L 之間，均值為58.6mg/L，去除率在95.8%～98.3%，均值為97%。在微生物菌劑投加完成后的10 天運(yùn)行中，超濾出水TN 在39～56mg/L 之間，均值為47.3mg/L，去除率在96.9%～98%，均值為97.5%。

3.4 污泥性狀比較

投加微生物菌劑前后的鏡檢情況比較見表4。

表4 微生物菌劑投加前后污泥性狀對比表

4 結(jié)語

微生物菌劑的投加能夠較為有效地提高系統(tǒng)的COD 去除率、硝化能力和TN 去除率。本研究中COD 的去除率由投加前的88.9%提高至91.4%，COD 由投加前的1020mg/L下降至729mg/L，下降幅度為28.7%；硝化能力由投加前的43.9mg/L提高至68.7mg/L，增長幅度為56.6%；TN 去除率由投加前的95.5%增長至97.5%，超濾出水TN 由87.9mg/L下降至47.3mg/L，下降幅度為46.1%；投加微生物菌劑后，活性污泥性能得到明顯改善，結(jié)構(gòu)更為緊密，生物相更為豐富，對污染物的處理能力得到了提高。

分析微生物菌劑投加過程中的運(yùn)行情況可知，碳化菌劑、硝化菌劑和反硝化菌劑對系統(tǒng)的反應(yīng)時間不同，在最開始投加的7 天內(nèi)，碳化菌劑對系統(tǒng)的影響并不大，隨著碳化菌劑的投加，并且在通過不斷的排泥完成新舊微生物的置換后，系統(tǒng)對COD 的去除率獲得了較大幅度的提高。而硝化菌劑和反硝化菌劑投加后，系統(tǒng)的硝化能力和反硝化能力較為迅速地得到了提高。這可能是由于碳化菌劑和硝化反硝化菌劑對系統(tǒng)的適應(yīng)程度不同，也可能是因為投加量上存在差別。