微生物菌劑對滲濾液COD、氨氮、總氮去除效果研究

劉晶潔，張慶芳

(蘭州理工大學石油化工學院，甘肅 蘭州 730050)

?

微生物菌劑對滲濾液COD、氨氮、總氮去除效果研究

劉晶潔，張慶芳

(蘭州理工大學石油化工學院，甘肅 蘭州 730050)

摘要：對生物處理工藝(A/O法)預處理后滲濾液分別投加兩種微生物菌劑(MKAJ、BWF)，強化處理COD、氨氮、總氮。進水滲濾液COD為1 403.4 mg·L-1、氨氮387.0 mg·L-1、總氮822.4 mg·L-1、pH值6.7，一個反應器中將MKAJ菌劑中的微生物酶厭氧制劑、好氧制劑和消氮制劑各1 g連續7 d放入水中進行曝氣；另一反應器中將BWF菌劑中的P1CW菌劑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種藥劑各1 g，共曝氣7 d；每天各取樣10 mL過濾，取上清液測定COD、氨氮、總氮、pH值等。結果發現， MKAJ菌劑對COD、氨氮、總氮的去除率分別為28.4%、86.5%、39.6%；BWF菌劑對COD、氨氮、總氮的去除率分別為35.5%、89.5%、48.0%；BWF菌劑較MKAJ菌劑處理效果相對較好，并且適合于處理含氮有機物。

關鍵詞：微生物菌劑；滲濾液；COD；氨氮；總氮；去除率

在城市生活垃圾填埋場，垃圾通過物理、化學、生物的綜合作用，達到減容、穩定的目的。在這個過程中通過壓實擠壓、化學反應及微生物的厭氧、好氧分解作用，基質及其中間產物隨雨水下滲，通過垃圾填埋場收集系統形成滲濾液。我國垃圾成分復雜，COD和BOD5濃度大、氨氮含量高；重金屬離子較多并且濃度高；C/N不適合生物降解；磷元素缺乏；各種指標的濃度隨填埋時間變化較大。因此，垃圾滲濾液的處理難度大。

國內外垃圾滲濾液處理的主流工藝是生化處理+膜處理。膜處理主要是利用膜的篩分、截留和吸附等作用去除滲濾液中難降解有機污染物，主要工藝包括微濾[1]、超濾[2]、納濾[3]和反滲透[4]等。膜過濾系統一般以反滲透工藝為主要手段。目前，我國已啟用新的生活垃圾填埋污染控制標準(GB16889-2008)，意味著對垃圾滲濾液的處理提出了更高的要求[5]。我國多個垃圾填埋場的運行結果表明，滲濾液出水可以達到GB16889-2008要求。

作者采用生物處理工藝(A/O法)預處理滲濾液，研究兩種微生物菌劑(MKAJ、BWF)對滲濾液預處理后出水中COD、氨氮、總氮的去除效果，以期能將該微生物菌劑用于工程實踐。

1實驗

1.1材料與儀器

微生物菌劑MKAJ、BWF；經A/O法預處理后滲濾液。

COD測定儀，WTW公司；紫外分光光度計。

1.2方法

1.2.1MKAJ菌劑對COD、氨氮、總氮的去除效果

取預處理后滲濾液10L于反應器中，將MKAJ微生物酶厭氧制劑、好氧制劑和消氮制劑各1g連續7d放入水中，進行曝氣，每天取樣10mL過濾，然后取上清液測定COD、氨氮、總氮、pH值等。平行測定3個樣，取平均值。

1.2.2BWF菌劑對COD、氨氮、總氮的去除效果

取預處理后滲濾液10L于反應器中，開始時分別投加BWF菌劑中的P1CW菌劑3g、OBT裂解酶1g和B2T消化酶1g，進行連續曝氣。3d后再投加上述3種藥劑各1g，共曝氣7d。每天取樣10mL過濾，然后取上清液測定COD、氨氮、總氮、pH值等。平行測定3個樣，取平均值。

1.3測定方法

COD測定：重鉻酸鉀快速消解法；氨氮測定：納氏試劑分光光度法；總氮測定：過硫酸鉀氧化紫外分光光度法；pH值測定：玻璃電極法。

2結果與討論

2.1MKAJ菌劑對COD、氨氮、總氮的去除效果(表1)

表1MKAJ菌劑處理滲濾液效果

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

由表1可以看出，MKAJ菌劑對氨氮的去除效果最好，去除率達到86.5%；總氮次之，去除率為39.6%；COD最差，去除率為28.4%。說明MKAJ菌劑對含氮有機物去除效果較好。

2.2BWF菌劑對COD、氨氮、總氮的去除效果(表2)

表2BWF菌劑處理滲濾液效果

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

由表2可以看出，BWF菌劑對氨氮的去除效果最好，去除率達到89.5%；總氮次之，去除率為48.0%；COD最差，去除率為35.5%。說明BWF菌劑對含氮有機物去除效果較好。

2.3MKAJ菌劑與BWF菌劑處理效果對比

兩種菌劑處理效果見圖1。

圖1　MKAJ菌劑(a)、BWF菌劑(b)對滲濾液的處理效果

由圖1可以看出，BWF菌劑處理7 d后的滲濾液顏色較MKAJ菌劑處理后的淺，從色度上BWF菌劑處理效率具有一定優勢。另外，BWF菌劑對滲濾液的COD、氨氮、總氮的去除率均較MKAJ菌劑的高，但BWF菌劑處理的滲濾液的最終pH值較MKAJ菌劑的低，即BWF菌劑處理后的滲濾液的酸性較MKAJ菌劑的強。總體來說，BWF菌劑對滲濾液的處理效果相對較好。

3結論

對生物處理工藝(A/O法)滲濾液出水分別投加兩種微生物菌劑(MKAJ、BWF)，強化處理COD、氨氮、總氮。在進水滲濾液COD為1 403.4 mg·L-1、氨氮387.0 mg·L-1、總氮 822.4 mg·L-1、pH值6.7時，曝氣處理7 d后， MKAJ菌劑對COD、氨氮、總氮的去除率分別為28.4%、86.5%、39.6%；BWF菌劑對COD、氨氮、總氮的去除率分別為35.5%、89.5%、48.0%；BWF菌劑較MKAJ菌劑處理效果相對較好，并且適合于處理含氮有機物。

參考文獻：

[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]劉茉娥,蔡邦肖,陳益棠.膜技術在污水治理及回用中的應用[M].北京:化學工業出版社,2005:144-154.

[4]袁維芳,王國生,湯克敏.反滲透法處理城市垃圾填埋場滲濾液[J].水處理技術,1997,23(7):333-336.

[5]李鳳娟,王薇,杜啟云.反滲透膜的應用進展[J].天津工業大學學報,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

基金項目：國家自然科學基金資助項目(51268034)，甘肅省科技支撐計劃資助項目(144FKCA085)，甘肅省自然科學基金B類資助項目(1212RJZA023)

收稿日期：2016-01-17

作者簡介：劉晶潔(1991-)，陜西渭南人，研究方向：環境工程，E-mail：liujingjie252977137@qq.com；通訊作者：張慶芳，教授，E-mail：zhangqingfang_19@163.com。

doi：10.3969/j.issn.1672-5425.2016.05.015

中圖分類號：X 506

文獻標識碼：A

文章編號：1672-5425(2016)05-0059-03