王一宁+王浙锋
摘 要:生物强化技术作为一种新型污水处理技术,引起当前国内外研究者的广泛关注。通过梯度驯化及生物强化的方式考察了好氧反硝化菌株及菌系对不同浓度垃圾渗滤液的适应性及处理效果,以期为垃圾渗滤液实际处理提供理论支持。
关键词:生物强化技术;菌系处理;垃圾渗滤液;菌株GL19
中图分类号:X172 文献标识码:A DOI:10.15913/j.cnki.kjycx.2016.10.122
1 材料与方法
1.1 菌源
筛选出的好氧反硝化菌GL19及富集驯化6个月的好氧反硝化菌系。
1.2 垃圾渗滤液
生活垃圾填埋场调节池,水质指标如表1所示。
1.3 菌株GL19及菌系的梯度驯化
将活化后的好氧反硝化菌株及菌系分别置于50 mL离心管中,离心,用无菌生理盐水洗涤3次,悬浮于无菌生理盐水,配制成OD600为1.0的菌悬液。以5%的接种量接种到已灭菌的20%浓度垃圾渗滤液中,置于30 ℃,180 r/min的摇床中培养。2 d后取样测定氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)及CODCr,同时以5%的接种量接种到不同浓度垃圾渗滤液中,以未接种的垃圾渗
滤液作对照。
1.4 菌株GL19及菌系生物强化处理垃圾渗滤液
将菌悬液以5%的接种量分别接种到20%何40%浓度垃圾渗滤液中,置于30 ℃,180 r/min的摇床中培养。每隔2 d取样测定氨氮(NH4+-N)、总氮(TN)及CODCr。每个梯度均以未接种的垃圾渗滤液作对照。
2 结果与讨论
2.1 菌株GL19及菌系的梯度驯化效果
好氧反硝化菌株GL19梯度驯化处理垃圾渗滤液结果如表2所示。
好氧反硝化菌系梯度驯化处理垃圾渗滤液结果如表3所示。
由表2、表3可知,在相同的培养条件下,通过梯度驯化培养,好氧反硝化菌株GL19及好氧反硝化菌系均对不同浓度的垃圾渗滤液有一定的处理效果。从表2可知,经过连续10 d的梯度驯化,菌株GL19对20%~100% 5个梯度渗滤液的TN的去除率分别为50.4%,50.7%,26.9%,30.1%和22.8%,对CODCr的去除率分别为36.6%,34.8%,45.9%,44.8%和35.9%. 由表3知,菌系对5个梯度渗滤液TN的去除率分别为49.1%,37.0%,22.8%,27.4%和22.3%,对CODCr的去除率分别为28.0%,27.7%,45.1%,47.5%和37.5%.
2.2 20%浓度垃圾渗滤液的生物强化处理效果
由图1及图2可知,对照组以及两强化组均对TN及CODCr有一定的处理效果。20%浓度的垃圾渗滤液经过10 d处理,对照组、GL19强化组及菌系强化组对TN的去除率分别达到76.5%,72.6%,72.4%;对CODCr的去除率为27.4%,83.3%,66.9%。从上述结果可知,对于20%浓度垃圾渗滤液,无论是添加好氧反硝化菌GL19,还是添加好氧反硝化菌系,其TN的去除率均不及对照组,即对于TN的去除GL19或菌系的添加没有起到强化作用。但CODCr由于GL19或菌系的添加得到了较好的去除,最终GL19强化组及菌系强化组的CODCr去除率分别比对照组增加55.9%和39.5%。分析其原因,可能由于20%浓度渗滤液所提供的碳源不足,影响了GL19及菌系的生长,限制了其好氧反硝化作用的进行。而对照组由于没有外来菌种的加入,内部微生物群落系统相对稳定,其中土著菌群可以更稳定地发挥相关作用。
2.3 40%浓度垃圾渗滤液的生物强化处理效果
由图3和图4可知,GL19强化组以及菌系强化组均有助于40%垃圾渗滤液的脱氮及CODCr的去除,呈现出一定的强化效果。40%浓度的垃圾渗滤液经过10 d处理,对照组、GL19强化组及菌系强化组对TN的去除率分别达到64.0%,75.6%和73.9%;对CODCr的去除率为37.8%,67.0%和55.0%. 由上述结果可知,对于40%浓度的垃圾渗滤液,对于TN的去除率,GL19强化组以及菌系强化组分别高出对照组11.6%和9.9%;对于CODCr的去除率GL19强化组以及菌系强化组则分别高出对照组29.2%和17.2%. 这可能由于GL19或菌系的加入在一定程度上打破并改变了渗滤液中原有的群落结构,形成了以其自身为优势菌的微生物群落结构。
3 结束语
第一,通过梯度驯化,好氧反硝化菌株GL19及菌系对NH4+-N及TN均具有一定程度的处理效果且菌株GL19的脱氮效果要略好于菌系。NH4+-N为170.0~839.5 mg/L,TN为200.0~874.1 mg/L时,梯度驯化2 d ,菌株GL19 NH4+-N去除率为53.7%,47.9%,35.2%,38.3%和20.9%,分别高出菌系6.9%,25.3%,11.6%,8.7%和0.1%; TN去除率为50.4%,50.7%,26.9%,30.1%和22.8%,分别高出菌系1.3%,13.7%,4.1%,2.7%和0.5%.
第二,生物强化处理结果表明20%浓度的垃圾渗滤液,菌株GL19及菌系的加入均无益于水体的脱氮。当NH4+-N浓度在400.0~1 000.0 mg/L,TN浓度在406.0~1 015.0 mg/L时,GL19强化组以及菌系强化组均表现出较好的脱氮强化效果,且GL19强化组脱氮效果好于菌系强化组,经过10 d处理,GL19强化组TN去除率为75.6%,79.8%,77.9%和67.8%,分别高出菌系强化组1.7%,2.5%,10.6%和7%,高出对照组11.6%,30%,25.4%和15.5%.
参考文献
[1] 谭周亮, 杨俊仕, 李旭东. 微生物菌剂强化处理炼油废水的中试研究[J].水处理技术. 2007,33(02):67-70.
[2] 李久安,周后珍,刘庆华,等. 废水生物强化处理技术研究进展[J].应用与环境生物学报. 2011,17(02):273-279.
〔编辑:胡雪飞〕