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垃圾压榨水是通过高压挤压等方式从新鲜生活垃圾中快速分离出的混合液,其经厌氧处理后的出水具有高氨氮、低C/N比等特征。短程硝化反硝化是将氨氧化过程控制在亚硝酸盐阶段,再进行生物反硝化脱氮,具有节约供氧量和外加碳源量等优点,适宜于处理高氨氮、低C/N比废水。本文在序批式反应器(SBR)中利用短程硝化反硝化对垃圾压榨水厌氧出水中的高氨氮进行处理,并考察关键影响因素,为实现压榨水的高效低耗脱氮过程提供技术支持。利用高游离氨(FA)对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的抑制作用实现压榨水中氨氮的短程硝化。在线调控SBR中p H为7.5~8.0,维持DO<1.0 mg/L,当系统初始FA浓度大于4.85 mg/L时,对NOB产生显著抑制作用,成功实现短程硝化。当进水氨氮浓度为1 000 mg/L左右,系统仍可保持稳定的运行效果,氨氧化菌(AOB)大量富集,氨氮去除率和亚硝酸盐氮积累率(NAR)分别稳定在96.0%和86.0%以上。在反应过程中充分利用高FA和高游离亚硝酸(FNA)的双重抑制作用维持系统稳定运行,且氨氧化速率和硝化功能酶活性均随进水氨氮浓度的提高而稳步增加。将垃圾压榨水的短程硝化出水进行反硝化脱氮研究,考察外加碳源和压榨水碳源对反硝化的影响。结果表明,短程反硝化脱氮系统在一个月成功启动,利用外加碳源或垃圾压榨水碳源,均可实现高于99.0%的NOx--N去除率。综合垃圾压榨水整个短程硝化反硝化过程,当进水TN浓度为1 000 mg/L时,出水TN稳定维持在40 mg/L以内,且与传统的生物脱氮工艺相比,可节省约21.6%供氧量和32.7%碳源量。利用DGGE、高通量测序和荧光定量PCR等分子生物学技术解析垃圾压榨水短程硝化反硝化系统中总菌群及功能菌群的分布行为与特征。研究表明,功能菌群的丰度变化与各阶段运行参数及处理效果呈显著相关性。短程硝化系统中,稳定阶段AOB基因数量比NOB高4个数量级,相对丰度分别为12.8%和0.03%;短程反硝化系统中,稳定阶段反硝化菌nir S型基因数量为3.5×103 copies/ng DNA,丰度为68.6%。