微生物菌剂对渗滤液COD、氨氮、总氮去除效果研究

刘晶洁，张庆芳

(兰州理工大学石油化工学院，甘肃 兰州 730050)



微生物菌剂对渗滤液COD、氨氮、总氮去除效果研究

刘晶洁，张庆芳

(兰州理工大学石油化工学院，甘肃 兰州 730050)

摘要：对生物处理工艺(A/O法)预处理后渗滤液分别投加两种微生物菌剂(MKAJ、BWF)，强化处理COD、氨氮、总氮。进水渗滤液COD为1 403.4 mg·L-1、氨氮387.0 mg·L-1、总氮822.4 mg·L-1、pH值6.7，一个反应器中将MKAJ菌剂中的微生物酶厌氧制剂、好氧制剂和消氮制剂各1 g连续7 d放入水中进行曝气；另一反应器中将BWF菌剂中的P1CW菌剂3 g、OBT裂解酶1 g和B2T消化酶1 g放入水中，3 d后再投加上述3种药剂各1 g，共曝气7 d；每天各取样10 mL过滤，取上清液测定COD、氨氮、总氮、pH值等。结果发现， MKAJ菌剂对COD、氨氮、总氮的去除率分别为28.4%、86.5%、39.6%；BWF菌剂对COD、氨氮、总氮的去除率分别为35.5%、89.5%、48.0%；BWF菌剂较MKAJ菌剂处理效果相对较好，并且适合于处理含氮有机物。

关键词：微生物菌剂；渗滤液；COD；氨氮；总氮；去除率

在城市生活垃圾填埋场，垃圾通过物理、化学、生物的综合作用，达到减容、稳定的目的。在这个过程中通过压实挤压、化学反应及微生物的厌氧、好氧分解作用，基质及其中间产物随雨水下渗，通过垃圾填埋场收集系统形成渗滤液。我国垃圾成分复杂，COD和BOD5浓度大、氨氮含量高；重金属离子较多并且浓度高；C/N不适合生物降解；磷元素缺乏；各种指标的浓度随填埋时间变化较大。因此，垃圾渗滤液的处理难度大。

国内外垃圾渗滤液处理的主流工艺是生化处理+膜处理。膜处理主要是利用膜的筛分、截留和吸附等作用去除渗滤液中难降解有机污染物，主要工艺包括微滤[1]、超滤[2]、纳滤[3]和反渗透[4]等。膜过滤系统一般以反渗透工艺为主要手段。目前，我国已启用新的生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889-2008)，意味着对垃圾渗滤液的处理提出了更高的要求[5]。我国多个垃圾填埋场的运行结果表明，渗滤液出水可以达到GB16889-2008要求。

作者采用生物处理工艺(A/O法)预处理渗滤液，研究两种微生物菌剂(MKAJ、BWF)对渗滤液预处理后出水中COD、氨氮、总氮的去除效果，以期能将该微生物菌剂用于工程实践。

1实验

1.1材料与仪器

微生物菌剂MKAJ、BWF；经A/O法预处理后渗滤液。

COD测定仪，WTW公司；紫外分光光度计。

1.2方法

1.2.1MKAJ菌剂对COD、氨氮、总氮的去除效果

取预处理后渗滤液10L于反应器中，将MKAJ微生物酶厌氧制剂、好氧制剂和消氮制剂各1g连续7d放入水中，进行曝气，每天取样10mL过滤，然后取上清液测定COD、氨氮、总氮、pH值等。平行测定3个样，取平均值。

1.2.2BWF菌剂对COD、氨氮、总氮的去除效果

取预处理后渗滤液10L于反应器中，开始时分别投加BWF菌剂中的P1CW菌剂3g、OBT裂解酶1g和B2T消化酶1g，进行连续曝气。3d后再投加上述3种药剂各1g，共曝气7d。每天取样10mL过滤，然后取上清液测定COD、氨氮、总氮、pH值等。平行测定3个样，取平均值。

1.3测定方法

COD测定：重铬酸钾快速消解法；氨氮测定：纳氏试剂分光光度法；总氮测定：过硫酸钾氧化紫外分光光度法；pH值测定：玻璃电极法。

2结果与讨论

2.1MKAJ菌剂对COD、氨氮、总氮的去除效果(表1)

表1MKAJ菌剂处理渗滤液效果

Tab.1　Results of the leachate disposed by MKAJ microbial agent

由表1可以看出，MKAJ菌剂对氨氮的去除效果最好，去除率达到86.5%；总氮次之，去除率为39.6%；COD最差，去除率为28.4%。说明MKAJ菌剂对含氮有机物去除效果较好。

2.2BWF菌剂对COD、氨氮、总氮的去除效果(表2)

表2BWF菌剂处理渗滤液效果

Tab.2　Results of the leachate disposed by BWF microbial agent

由表2可以看出，BWF菌剂对氨氮的去除效果最好，去除率达到89.5%；总氮次之，去除率为48.0%；COD最差，去除率为35.5%。说明BWF菌剂对含氮有机物去除效果较好。

2.3MKAJ菌剂与BWF菌剂处理效果对比

两种菌剂处理效果见图1。

图1　MKAJ菌剂(a)、BWF菌剂(b)对渗滤液的处理效果

由图1可以看出，BWF菌剂处理7 d后的渗滤液颜色较MKAJ菌剂处理后的浅，从色度上BWF菌剂处理效率具有一定优势。另外，BWF菌剂对渗滤液的COD、氨氮、总氮的去除率均较MKAJ菌剂的高，但BWF菌剂处理的渗滤液的最终pH值较MKAJ菌剂的低，即BWF菌剂处理后的渗滤液的酸性较MKAJ菌剂的强。总体来说，BWF菌剂对渗滤液的处理效果相对较好。

3结论

对生物处理工艺(A/O法)渗滤液出水分别投加两种微生物菌剂(MKAJ、BWF)，强化处理COD、氨氮、总氮。在进水渗滤液COD为1 403.4 mg·L-1、氨氮387.0 mg·L-1、总氮 822.4 mg·L-1、pH值6.7时，曝气处理7 d后， MKAJ菌剂对COD、氨氮、总氮的去除率分别为28.4%、86.5%、39.6%；BWF菌剂对COD、氨氮、总氮的去除率分别为35.5%、89.5%、48.0%；BWF菌剂较MKAJ菌剂处理效果相对较好，并且适合于处理含氮有机物。

参考文献：

[1]GONZE E,COMMENGES N,GONTHIER Y.High frequency ultrasound as a pre- or a post-oxidation for paper mill wastewaters and landfill leachate treatment[J].Chemical Engineering Journal,2003,92(1/2/3):215-225.

[2]NTAMPOU X,ZOUBOULIS A I,SAMARAS P.Appropriate combination of physico-chemical methods(coagulation/flocculation and ozonation) for the efficient treatment of landfill leachates[J].Chemosphere,2006,62(5):722-730.

[3]刘茉娥,蔡邦肖,陈益棠.膜技术在污水治理及回用中的应用[M].北京:化学工业出版社,2005:144-154.

[4]袁维芳,王国生,汤克敏.反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液[J].水处理技术,1997,23(7):333-336.

[5]李凤娟,王薇,杜启云.反渗透膜的应用进展[J].天津工业大学学报,2009,28(2):25-29.

Removal of COD,Ammonia Nitrogen and Total Nitrogenfrom Leachate by Microbial Agent

LIU Jing-jie,ZHANG Qing-fang

(SchoolofPetrochemicalEngineering，LanzhouUniversityofTechnology，Lanzhou730050，China)

Abstract：In order to remove COD,ammonia nitrogen and total nitrogen,two kinds of microbial agents(MKAJ and BWF) were separately added into two identical reactors to treat the outlet water of leachate with a biological treatment process (A/O).The concentrations of COD,ammonia nitrogen and total nitrogen of the leachate were 1 403.4 mg·L-1,387.0 mg·L-1and 822.4 mg·L-1,respectively,and the pH value was 6.7.In one reactor,aerobic agents,anaerobic agents and nitrogen elimination agents of MKAJ microbial agent were added 1 g,respectively,then the reactor was continuously aerated for 7 days.In an other reactor,P1CW bacterium agent 3 g,OBT cracking enzyme 1 g and B2T digestive enzyme 1 g of BWF microbial agent were added.Three days later,the above three kinds of agents were added again 1 g,respectively,and the reactor was also continuously aerated for 7 days.10 mL Samples were taken,filtered,and then the supernatant was extracted to detect the concentrations of COD,ammonia nitrogen and total nitrogen.The results showed that,the removal rate of COD,ammonia nitrogen and total nitrogen by MKAJ microbial agent were 28.4%,86.5%,39.6%,respectively,and these by BWF microbial agent were 35.5%,89.5%,48.0%,respectively.BWF Microbial agent had better treatment efficiency than MKAJ microbial agent and be more suitable for the treatment of nitrogenous organisms.

Keywords：microbial agent;leachate;COD;ammonia nitrogen;total nitrogen;removal rate

基金项目：国家自然科学基金资助项目(51268034)，甘肃省科技支撑计划资助项目(144FKCA085)，甘肃省自然科学基金B类资助项目(1212RJZA023)

收稿日期：2016-01-17

作者简介：刘晶洁(1991-)，陕西渭南人，研究方向：环境工程，E-mail：liujingjie252977137@qq.com；通讯作者：张庆芳，教授，E-mail：zhangqingfang_19@163.com。

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2016.05.015

中图分类号：X 506

文献标识码：A

文章编号：1672-5425(2016)05-0059-03