CN108911132A - 利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法，包括预处理后的垃圾渗滤液进入缺氧池进行反硝化，缺氧池内投加有经活化、驯化处理的复合反硝化菌液；经缺氧池处理后的垃圾渗滤液进入生物接触氧化池进行硝化并去除COD，生物接触氧化池内投加有经活化、驯化处理的复合好氧细菌液和复合硝化细菌液；经生物接触氧化池处理后的垃圾渗滤液进入后续工艺。本发明提供的强化生化方法可提高垃圾渗滤液可生化性，提高垃圾渗滤液生化反应处理效果和处理效率，为后续渗滤液通过膜系统创造更适宜的水质条件。

Description

利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法
技术领域
本发明涉及垃圾渗滤液处理领域，尤其涉及一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法。
背景技术
垃圾是一种难处理的高浓度有机废水。渗滤液成分复杂，COD、重金属、氨氮、含盐量都很高，且渗滤液的可生化性差，大分子有机物占比多，还包括一些难以生物降解的芳香族化合物、酯类物质、苯胺类物质等。
垃圾渗滤液一般采用“预处理+生化处理+膜处理+深度处理”组合工艺。其中，生化处理利用微生物体内的生物化学作用分解渗滤液中的有机物和某些无机毒物，降低渗滤液中的总氮含量，是渗滤液处理中的重要方法。
常用的生化处理单元为单级或多级串联的A/O反应器+MBR膜。但在上述生化处理过程中，会存在以下问题：1)生化系统适应水质变化能力差，由于填埋场渗滤液水质随填埋时间的延长，BOD5/COD呈下降趋势，可生化性下降，由填埋初期的0.4～0.8降至晚期的0.1～0.2，生化反应会出现初期系统运行良好，而后期出现系统不适应的情况。2)有机物难以生化降解，主要原因是在处理时的外部环境条件没有达到生物处理的最佳条件；化合物本身的化学组成和结构，在微生物群落中，没有针对要处理的化合物的酶，使其具有抗降解性；废水中含有对微生物有毒或者能抑制微生物生长的物质，使有机物不能快速被降解，因此，生化出水COD和氨氮过高，不利于后续纳滤、反渗透或高级氧化反应的运行。
公开专利CN102295385A，名称为”一种垃圾渗滤液处理工艺”，包括混凝深沉、高级催化氧化、氨氮吹脱、组合生化等步骤，极大地提高了氨氮转化速率和COD去除效果，能够有效处理不同阶段的垃圾渗滤液且均能稳定达到排放标准。该专利选用的是高效硝化菌，仅能提升硝化效果和硝化处理速率，并不能很好地处理难降解有机物，并且，该方法是直接将菌剂投加到BM硝化池(对应好氧池)的填料中，菌剂在填料中挂膜，用菌量较大。
发明内容
为解决上述问题，本发明公开一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法，针对所要去除的污染物质，在缺氧池和生物接触氧化池(即好氧池)分别投加专门培养的优势菌种以对所要去除的污染物进行有效降解。本发明的技术方案具体如下：
一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法，通过复合微生物菌剂对垃圾渗滤液处理工艺中的生化反应进行强化，所述复合微生物菌剂包括复合反硝化菌、复合好氧细菌、复合硝化细菌；具体包括：
预处理后的垃圾渗滤液进入缺氧池进行反硝化，缺氧池内投加有经活化、驯化处理的复合反硝化菌液，提高缺氧池中反硝化效果和反硝化处理速率；
经缺氧池处理后的垃圾渗滤液进入生物接触氧化池进行硝化并去除COD，生物接触氧化池内投加有经活化、驯化处理的复合好氧细菌液和复合硝化细菌液，提高生物接触氧化池中有机物的去除能力，以及硝化效果和硝化处理速率；
经生物接触氧化池处理后的垃圾渗滤液进入后续工艺。
作为一种优选方案，复合微生物菌液的配置方法如下：
缺氧池内复合反硝化菌的活化、驯化：按1g复合微生物菌剂：1～20L水的比例溶解复合微生物菌剂，并在每升混合液中加入10～50mL微生物营养液，搅拌均匀后得到活化好的复合微生物菌液；在使用前，将活化好的复合微生物菌液分次加入待强化处理的垃圾渗滤液进行驯化，且加入的垃圾渗滤液的总量与活化好的复合微生物菌液体积比为1～3：1；
生物接触氧化池内复合好氧细菌和复合硝化细菌的活化、驯化：按1g复合微生物菌剂：1～20L水的比例溶解复合微生物菌剂，并在每升混合液中加入10～50mL微生物营养液，搅拌均匀，曝气24～48h，得到活化好的复合微生物菌液；在使用前，将活化好的复合微生物菌液分次加入待强化处理的垃圾渗滤液进行驯化，且加入的垃圾渗滤液的总量与活化好的复合微生物菌液体积比为1～3：1，对复合好氧细菌需曝气2～4h。
作为一种优选方案，微生物营养液由浓度为25mg/L的KH2PO4，浓度为2500mg/L的葡萄糖，浓度为125mg/L的NH4Cl配置而成。
作为一种优选方案，用于溶解复合微生物菌剂的水的水温为15～30℃，pH为6～8。
作为一种优选方案，投入缺氧池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下活化24～48h，并每隔一段时间震荡一次；加入缺氧池的复合微生物菌液，在15～30℃环境下驯化2～4h，并每隔一段时间震荡一次。
作为一种优选方案，投入生物接触氧化池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下曝气24～48h，溶解氧控制在2～4mg/L；加入生物接触氧化池的复合微生物菌液，在15～30℃环境下曝气2～4h，溶解氧控制在2～4mg/L。
作为一种优选方案，将驯化好的复合微生物菌液分次投加至缺氧池或生物接触氧化池，前三天每天投加一次，第五天开始隔一天投加一次，根据垃圾渗滤液的水质情况调整每次投加量和投加天数，复合微生物菌剂的投加量控制在5～40ppm，投加天数控制在7～30。
作为一种优选方案，缺氧池和生物接触氧化池之间设有混合液回流装置，用于将生物接触氧化池中的硝化液回流至缺氧池。
作为一种优选方案，复合反硝化菌的组分包括反硝化菌群、酶和营养剂；复合好氧细菌的组分包括酵母菌属、微球菌属、芽孢杆菌、片球菌属、酶、营养剂；复合硝化细菌的组分包括亚硝化单胞菌、硝化杆菌、酶、营养剂。
以上各方案中，所述垃圾渗滤液的TDS不大于25000us/cm2。
有益效果：
本发明通过在缺氧池内投加复合反硝化菌提高缺氧池中反硝化效果和反硝化处理速率；通过在生物接触氧化池内投加复合好氧细菌提高生物接触氧化池中有机物的去除能力，尤其针对不易降解的各类成分，起到开环，分解大分子有机物的作用，提高B/C值；通过在生物接触氧化池内投加复合硝化细菌提高生物接触氧化池中硝化效果和硝化处理速率。
本发明是将活化、驯化好的菌剂直接投入到活性污泥中，菌剂在活性污泥中增殖形成优势菌种，用菌量相对较少，降低使用成本。
本发明的方法可提高垃圾渗滤液可生化性，提高垃圾渗滤液生化反应处理效果和处理效率，为后续渗滤液通过膜系统创造更适宜的水质条件。
具体实施例
本发明公开一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法，该方法主要包括以下步骤：垃圾渗滤液经过预处理后进入缺氧池，缺氧池出水进入生物接触氧化池。在缺氧池中投加活化后的反硝化菌群，在生物接触氧化池中投加活化好的复合好氧细菌和复合硝化细菌。缺氧池和生物接触氧化池之间设有混合液回流装置，用来回流生物接触氧化池中的硝化液。生物接触氧化池处理后的泥水混合物进入MBR单元，MBR单元对泥水混合物进行分离。MBR单元出水经过纳滤、反渗透膜系统后达标排放。
其中，用于强化垃圾渗滤液处理过程中生化反应的复合微生物菌剂，其组成成分主要包括：反硝化菌群、复合好氧细菌和复合硝化细菌。针对生化反应的不同处理阶段，选择不同的复合微生物菌剂。针对缺氧池，选择复合反硝化菌，主要成分为反硝化菌群、酶、营养剂，提高反硝化能力。针对生物接触氧化池，选择复合好氧细菌和复合硝化细菌，复合好氧细菌的主要成分为酵母菌属、微球菌属、芽孢杆菌、片球菌属、酶、营养剂，复合硝化细菌的主要成分为亚硝化单胞菌、硝化杆菌、酶、营养剂。其中，芽孢杆菌、酵母菌属、微球菌属用于提高渗滤液中有机物的去除能力，尤其针对不易降解的各类成分，起到开环，分解大分子有机物的作用，提高B/C值；亚硝化单胞菌、硝化细菌用于提高硝化能力。所选用的复合微生物菌剂性状均为浅黄色固体粉末。
所选用的复合微生物菌剂的应用，具体包括如下步骤：
(1)复合微生物菌剂的活化：
称取一定量的复合微生物菌剂，按1g复合微生物菌剂：20L自来水比例，溶解复合微生物菌剂，充分搅拌使菌剂分散，并且在每升水中加入50mL微生物营养液，微生物营养液主要为复合微生物菌提供生长、增殖所需的碳源、氮源、磷源。微生物营养液具体配方如表1所示。
表1微生物营养液配方
序号 组分 浓度(mg/L)
1 KH2PO4 25
2 葡萄糖 2500
3 NH4Cl 125
其中：投入缺氧池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下活化24～48h，每隔30min震荡一次；投入生物接触氧化池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下曝气24～48h，溶解氧控制在2～4mg/L。
(2)复合微生物菌剂的驯化：
活化好的复合微生物菌液，在使用前，先分3～5次加入待强化处理的缺氧池或生物接触氧化池的污水进行驯化。分次加入污水，减小污水中COD、NH3-N和有毒有害物质对微生物菌剂的冲击，使微生物菌剂能够缓慢适应污水环境。缺氧池或生物接触氧化池的污水加入的总量与活化好的复合微生物菌液体积比为1：1。
其中：加入缺氧池污水的复合微生物菌液，在15～30℃环境下驯化2～4h，每隔30min震荡一次；加入生物接触氧化池污水的复合微生物菌液，在15～30℃环境下曝气2～4h，溶解氧控制在2～4mg/L。
(3)复合微生物菌剂的使用：
将驯化好的菌液分次投加到缺氧池或生物接触氧化池的进水口或污泥回流处，前3天每天投加一次，第5天开始隔一天投加一次，根据处理的渗滤液水质情况，适当调整每次投加量和投加天数。复合微生物菌剂的投加量为5～40ppm。投加天数控制在7～30天。
需要特别说明的是，复合微生物菌剂的使用注意事项如下：
复合微生物菌剂的使用最适水温是15～30℃，温度过低，需要适当延长菌剂的活化、驯化时间。活化、驯化、使用微生物菌剂的最适pH为6～8，过高或过低的pH会抑制微生物菌剂的生长，降低处理效果。复合微生物菌剂需要避光保存，例如，可采用不透明避光的袋子储存。
通过以上方法处理的渗滤液TDS不宜大于25000us/cm2，否则微生物菌剂活性会受到抑制。
下面结合具体实施案例对本发明作进一步说明。
采用本发明方法处理某垃圾渗滤液，污水处理量是200m3/d，渗滤液原处理工艺为：原水-调节池-A/O-MBR-纳滤-反渗透-出水。在A池进水口加入驯化好的复合反硝化菌，每天投加1kg，前3d连续投加，5～15d每隔一天投加一次。在O池进水口加入驯化好的复合好氧细菌和复合硝化细菌，每天投加1kg，前3d连续投加，5～15d每隔一天投加一次。三种菌剂累计投加27kg，具体投加量见表2。
表2菌剂投加量
菌剂投加期间平均气温21～29℃，水温在21～25℃。菌剂投加前和投加后出水水质见表2。
表3投菌前后指标对比
COD(mg/L) NH3-N(mg/L)
投菌前MBR出水 1832 286
投菌1周后MBR出水 1460 84
投菌2周后MBR出水 1054 47
降解提高率(％) 42.5 83.6
从表3可以看出，投加微生物菌剂后的渗滤液生化效果得到了强化，COD总降解提高率为42.5％，NH3-N总降解提高率为81.3％。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用微生物菌剂强化生化反应处理垃圾渗滤液的方法，其特征在于，通过复合微生物菌剂对垃圾渗滤液处理工艺中的生化反应进行强化，所述复合微生物菌剂包括复合反硝化菌、复合好氧细菌、复合硝化细菌；具体包括：预处理后的垃圾渗滤液进入缺氧池进行反硝化，缺氧池内投加有经活化、驯化处理的复合反硝化菌液，提高缺氧池中反硝化效果和反硝化处理速率；
经缺氧池处理后的垃圾渗滤液进入生物接触氧化池进行硝化并去除COD，生物接触氧化池内投加有经活化、驯化处理的复合好氧细菌液和复合硝化细菌液，提高生物接触氧化池中有机物的去除能力以及硝化效果和硝化处理速率；
经生物接触氧化池处理后的垃圾渗滤液进入后续工艺。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，复合微生物菌液的配置方法如下：缺氧池内复合反硝化菌的活化、驯化：按1g复合微生物菌剂：1～20L水的比例溶解复合微生物菌剂，并在每升混合液中加入10～50mL微生物营养液，搅拌均匀后得到活化好的复合微生物菌液；在使用前，将活化好的复合微生物菌液分次加入待强化处理的垃圾渗滤液进行驯化，且加入的垃圾渗滤液的总量与活化好的复合微生物菌液体积比为1～3：1；
生物接触氧化池内复合好氧细菌和复合硝化细菌的活化、驯化：按1g复合微生物菌剂：1～20L水的比例溶解复合微生物菌剂，并在每升混合液中加入10～50mL微生物营养液，搅拌均匀，曝气24～48h，得到活化好的复合微生物菌液；在使用前，将活化好的复合微生物菌液分次加入待强化处理的垃圾渗滤液进行驯化，且加入的垃圾渗滤液的总量与活化好的复合微生物菌液体积比为1～3：1，对复合好氧细菌需曝气2～4h。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，微生物营养液由浓度为25mg/L的KH2PO4，浓度为2500mg/L的葡萄糖，浓度为125mg/L的NH4Cl配置而成。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，用于溶解复合微生物菌剂的水的水温为15～30℃，pH为6～8。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，投入缺氧池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下活化24～48h，并每隔一段时间震荡一次；加入缺氧池的复合微生物菌液，在15～30℃环境下驯化2～4h，并每隔一段时间震荡一次。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，投入生物接触氧化池的复合微生物菌剂，在15～30℃环境下曝气24～48h，溶解氧控制在2～4mg/L；加入生物接触氧化池的复合微生物菌液，在15～30℃环境下曝气2～4h，溶解氧控制在2～4mg/L。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于，将驯化好的复合微生物菌液分次投加至缺氧池或生物接触氧化池，前三天每天投加一次，第五天开始隔一天投加一次，根据垃圾渗滤液的水质情况调整每次投加量和投加天数，复合微生物菌剂的投加量控制在5～40ppm，投加天数控制在7～30。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，缺氧池和生物接触氧化池之间设有混合液回流装置，用于将生物接触氧化池中的硝化液回流至缺氧池。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复合反硝化菌的组分包括反硝化菌群、酶和营养剂；所述复合好氧细菌的组分包括酵母菌属、微球菌属、芽孢杆菌、片球菌属、酶、营养剂；所述复合硝化细菌的组分包括亚硝化单胞菌、硝化杆菌、酶、营养剂。
10.如权利要求1至9任意一项所述的方法，其特征在于，所述垃圾渗滤液的TDS不大于25000us/cm2。
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