有效微生物应用于垃圾渗滤液综合处理的试验——以重庆市长生桥垃圾填埋场为例

摘要

垃圾渗滤液具有有机物浓度高、重金属和NH3-N含量高，且水质水量变化大等特点，若不妥善处理，会对地下水及周围环境造成严重污染。因此，渗滤液的污染控制和治理已成为当前环保领域内的一项重大课题。由于渗滤液的处理很大程度上取决于垃圾的组成、有机物的降解特性、垃圾的填埋年限和填埋方式等方面，渗滤液的处理处置仍将是非常棘手的问题之一。若单纯采用物化法或者生化方法，处理效果均不理想，往往需要两种及以上的结合方式耦合处理。
　　 本论文立足于重庆市垃圾渗滤液的实际情况，积极探索适合该地区渗滤液的处理。首先，选择重庆市长生桥垃圾填埋场的渗滤液为试验水样，探索微生物技术(EM菌和MCMP菌)处理渗滤液的影响因素及其最佳优化条件。其次，通过该技术与生物膜法相结合对其进行生化处理。最后，采取Fenton法对经生化后的尾水进行后续深度处理，以降低垃圾渗滤液中污染物浓度，提高对渗滤液的处理效果。
　　 通过以上各方面分析得到以下主要结论：
　　 ①EM菌和MCMP菌处理垃圾渗滤液的可行性研究表明：1)反应时间、接种量、曝气时间和进水pH值对微生物处理渗滤液影响很大，应作为重要因素进行重点研究。2)直接投加外源微生物制剂对渗滤液COD和NH3-N处理效果最好。
　　 ②EM菌和MCMP菌处理渗滤液的影响因素试验表明：EM菌和MCMP菌对渗滤液中的COD、NH3-N、TP、TN和BOD5存在不同的去除效果。通过正交试验、单因素试验分析，得到EM菌处理渗滤液的最佳操作条件为：反应时间72 h，曝气时间为36 h，接种量(VEM：V水)为1/10000，进水pH=8.5;MCMP菌处理渗滤液的较适宜条件为：反应时间72 h，曝气时间为36 h，接种量(VMCMP：V水)=1/8000，进水pH值为8。
　　 ③在最佳条件下进行了验证试验，结果表明，EM菌和MCMP菌均表现出较强的生物活性及代谢能力，这两个菌对COD、NH3-N、TP、TN、BOD5的去除率最终分别达到66.85％和37.56％;74.83％和72.74％;43.63％和51.56％；72.43％和71.80％；72.53％和42.52％。相比之下，EM菌表现出更强的生物活性，对污染指标如COD、NH3-N、TN和BOD5的去除率均高于MCMP菌，只有TP的去除效果逊于MCMP菌。因此选择EM菌作为后续挂膜的研究对象。
　　 ④EM菌与生物膜法相结合处理垃圾渗滤液的试验表明：采用接种挂膜法既缩短了生物膜系统的启动时间，挂膜成功后，又对垃圾渗滤液具有较理想的处理效果。经生物膜处理后，出水COD、TP和BOD5的去除率得到大幅度提高，克服了以往生物膜处理过程中填料堵塞的问题。挂膜成功后，EM菌对污染指标如COD、NH3-N、TP、TN和BOD5去除效果呈现不同程度的的提高，它们去除率分别可达71.25％、86.16％、47.25％、86.82％和77.41％。经生物膜处理后的尾水水质的BOD5/COD比值降为0.26，可生化性差，不利于生物法的再次处理，鉴于以上问题，本论文采用物化法(Fenton法)对挂膜处理后渗滤液进行后续处理，以期进一步提高对污染指标的去除效果。
　　 ⑤Fenton法深度处理垃圾渗滤液试验表明：在生物挂膜后尾水的基础上，Fenton法处理该尾水的最佳操作条件为：初始pH=5，FeSO4·7H2O的投加量为0.03mol·L-1，反应时间为2 h，nH2O2：nFe2+=3：1。并在此条件下，反应体系中污染指标的出水浓度得到了较大幅度的降低。如TP的出水浓度仅为1.54mg/L，达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)就地排放标准；BOD5的出水浓度为261.68mg/L，也达到了《污水综合排放标准》(GB8978-1996)的三级标准；而且出水BOD5/COD的比值由0.26提高到0.68，大大提高了出水水质的可生化性。虽然COD、NH3-N和TN的出水浓度距相关标准尚存在一定差距，但出水浓度已经降到了较低的水平，这无疑有利于减轻对污水纳网的压力。

目录

文摘

英文文摘

声明

1 绪论

1.1概述

1.2研究意义

1.3研究目的

1.4研究内容

2 EM菌和MCMP菌处理渗滤液可行性试验研究

2.1概述

2.2 EM和MCMP处理垃圾渗滤液可行性试验方式及内容

2.2.1试验装置及材料

2.2.2试验方法

2.3本章小结

3 EM菌和MCMP菌处理渗滤液的影响因素研究

3.1概述

3.2实验装置与材料

3.3实验方法

3.4结果与讨论

3.4.1 EM菌处理渗滤液正交试验及分析

3.4.2 MCMP菌处理渗滤液正交试验及分析

3.5各因素对微生物菌剂作用效果的影响

3.6 EM菌和MCMP菌在最佳操作条件下的验证试验

3.7本章小结

4 EM技术与生物膜法相结合处理渗滤液

4.1概述

4.2微生物技术与生物膜法结合处理渗滤液

4.2.1试验装置与材料

4.2.2 EM菌挂膜试验结果与讨论

4.3本章小结

5 Fenton氧化法深度处理渗滤液

5.1概述

5.2试验装置与材料

5.3试验方法

5.4 Fenton试验结果与讨论

5.5验证试验

5.6本章小结

6 结论与建议

6.1结论

6.2建议

致谢

参考文献

附录