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微生物菌剂在处理老龄化垃圾渗滤液中的增效作用

2020-11-04仇庆春周振宇苏州市环境卫生管理处

节能与环保 2020年10期
关键词:填埋场菌剂滤液

文_仇庆春 周振宇 苏州市环境卫生管理处

生活垃圾填埋场的渗滤液水质成分复杂,具有污染物浓度高、毒性强、水质和水量波动大的特点,其中污染物组成与浓度与填埋场的环境条件、填埋年限等因素密切相关。早期的渗滤液含较多易降解的有机污染物,氨氮浓度不高。随着填埋的进行,渗滤液中的有机污染物逐步分解,有机氮逐步转变为氨氮,渗滤液进入老龄化阶段,此时的渗滤液有机污染物浓度较低、可生化性差、氨氮浓度高且C/N 不能满足生物脱氮的要求。因此,老龄化垃圾渗滤液的处理难度相对较大。

微生物菌剂是生物强化技术的一种,通过自然样品的高通量筛选、驯化得到混合物生物产品,将微生物菌剂应用于污水处理系统时,能够提高降解难降解有机污染物的速率,提高污水处理系统对目标污染物的去除效率,提高出水水质。目前,已经有不少研究将微生物菌剂用于各类污水处理中,如含油废水、高浓度苯酚丙酮废水、市政污水等。本文以某生活垃圾填埋场为例,将微生物菌剂用于老龄化渗滤液的处理中,探讨微生物菌剂对老龄化渗滤液处理的增效作用。

1 某生活垃圾填埋场渗滤液处理基本情况

1.1 工艺流程及进水水质情况

该生活垃圾填埋场建于1992 年,其配套的渗滤液处理站建于2008 年,采用“MBR(两级A/O+外置式 UF)”为生化主体处理工艺、以“RO”为深度处理工艺的处理流程。

该生活垃圾填埋场建成运行已逾28 年,其渗滤液已进入老龄化阶段:①B/C 基本在0.2 ~0.25 间,可生化性差;②C/N 基本在2 ~3 之间,生物脱氮时,反硝化碳源不足;③氨氮浓度高,对微生物毒性较大。

1.2 出水水质情况

渗滤液水质进入老龄化以来,出水水质情况见表1。

表1 该生活垃圾填埋场渗滤液出水水质

2 微生物菌剂及投加情况

2.1 微生物菌剂基本情况

本次研究采用某公司碳化菌剂、硝化菌剂和反硝化菌剂的三种菌剂。三种菌剂的使用方式见表2。

表2 微生物菌剂使用方式

2.2 微生物菌剂投加情况

本次研究总计投加菌剂30d,投加情况见表3。

表3 微生物菌剂投加量

3 微生物菌剂投加前后运行情况分析比较

本次研究采用的数据跨度从投加前的5 月1 日起,到投加完成后稳定运行至6 月27 日止,涵盖了投加前、投加中和投加后三个时间段。

3.1 COD去除情况比较

5月1日~6月27日,进水的COD 稳定在8154~9938mg/L之间,但超滤出水的COD 随着微生物菌剂的投加发生了较为明显的变化。微生物菌剂投加前的5月19 日,超滤出水COD 在974 ~1079mg/L 之间,均值为1020mg/L,去除率在88.5%至90%之间,均值为88.9%。

5月19 日开始投加微生物菌剂后,在最开始的15 天,COD的去除效果并不明显,超滤出水COD 在834 ~1087mg/L 之间,均值为954mg/L,去除率在87.7%至90.3% 之间,均值为89.1%。因此,在微生物菌剂投加的前7 天,对系统去除率的影响不大。但是,从5 月28 日起,超滤出水的COD出现了明显的连续下降趋势。6 月6 日,超滤出水COD 首次低于800mg/L,之后到投加菌剂结束前,超滤出水COD在676mg/L 至800mg/L 之间,均值为733mg/L,去除率在91.4%~93% 之间,均值为92.2%。在6 月18 日微生物菌剂全部投加结束后的10 天运行中,超滤出水COD 在633 ~799mg/L 之间,均值为729mg/L,去除率在90.7%至92.2% 之间,均值为91.4%。

3.2 硝化情况比较

由于该渗滤液站内的两级A/O 系统容积相差较大,一级A/O 系统是完成硝化反硝化的主要场所。因此,本次比较分析采用的是一级O 池出口处的硝酸盐氮浓度。

微生物菌剂投加前的5 月1 ~19 日,一级O 池硝酸盐氮在40mg/L 至47mg/L 之间,均值为43.9mg/L。随后在微生物菌剂投加的30 天内,一级O 池的硝酸盐浓度出现了较为明显的增长趋势,5 月19 日~6 月18 日,微生物菌剂投加期间,一级O 池硝酸盐氮在47 ~77mg/L 之间,均值为60.3mg/L。在微生物菌剂投加完成后的10 天运行中,一级O 池硝酸盐氮在64mg/L 至74mg/L 之间,均值为68.7mg/L。

3.3 TN去除情况比较

微生物菌剂投加前的5 月1 ~19 日,超滤出水TN 在71 ~100mg/L 之间,均值为87.9mg/L,去除率在95%至96.3%,均值为95.5%。随后在微生物菌剂投加的30 天内,超滤出水TN 出现了较为明显的下降趋势,5月19 日~6 月18 日,微生物菌剂投加期间,超滤出水TN 在36 ~84mg/L 之间,均值为58.6mg/L,去除率在95.8%~98.3%,均值为97%。在微生物菌剂投加完成后的10 天运行中,超滤出水TN 在39~56mg/L 之间,均值为47.3mg/L,去除率在96.9%~98%,均值为97.5%。

3.4 污泥性状比较

投加微生物菌剂前后的镜检情况比较见表4。

表4 微生物菌剂投加前后污泥性状对比表

4 结语

微生物菌剂的投加能够较为有效地提高系统的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,下降幅度为28.7%;硝化能力由投加前的43.9mg/L提高至68.7mg/L,增长幅度为56.6%;TN 去除率由投加前的95.5%增长至97.5%,超滤出水TN 由87.9mg/L下降至47.3mg/L,下降幅度为46.1%;投加微生物菌剂后,活性污泥性能得到明显改善,结构更为紧密,生物相更为丰富,对污染物的处理能力得到了提高。

分析微生物菌剂投加过程中的运行情况可知,碳化菌剂、硝化菌剂和反硝化菌剂对系统的反应时间不同,在最开始投加的7 天内,碳化菌剂对系统的影响并不大,随着碳化菌剂的投加,并且在通过不断的排泥完成新旧微生物的置换后,系统对COD 的去除率获得了较大幅度的提高。而硝化菌剂和反硝化菌剂投加后,系统的硝化能力和反硝化能力较为迅速地得到了提高。这可能是由于碳化菌剂和硝化反硝化菌剂对系统的适应程度不同,也可能是因为投加量上存在差别。

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