微生物菌剂在处理老龄化垃圾渗滤液中的增效作用

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。