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垃圾渗滤液作为一种含高氨氮的有机废水,其处理一直是一个难点。传统的脱氮处理工艺如氨吹脱、化学沉淀等,会造成二次污染或需要投加较大量的化学药品,成本较高。垃圾填埋场填埋数年的陈垃圾已基本生物稳定化,具有的独特物理化学和生物性质,利用陈垃圾作为填料可以为脱氮微生物提供生长附着点,提高脱氮微生物的数量,在渗滤液处理中取得了很好的脱氮效果,并已有实际生产应用。但是以前的大多数研究主要关注废水的处理效果,较少有从微观层面上对反应器中脱氮微生物的数量与环境因子间关系,以及与渗滤液处理效果之间关系进行探究。而反应器中脱氮微生物的数量消长研究,对于优化系统脱氮功能的工况条件有重要意义。本文用陈垃圾和炉渣构建了不同陈垃圾生物反应器(硝化反硝化和厌氧氨氧化)处理老龄垃圾渗滤液,通过对运行和环境条件如水力负荷、回流、碳源、填料和温度等的调控,采用传统微生物研究方法和荧光原位杂交技术研究了不同工况条件下反应器中脱氮微生物的群落结构和分布,结合反应器处理效果探讨了两者之间的相关性。本文主要结论如下：(1)在实验工况条件下,复合陈垃圾反应器的氨氮去除效果都能保持99%以上的去除率,而且工况条件的变化对其影响都不大；水力负荷从0.0085L/L填料·D提高到0.017L/L填料·D可以提高CODCr和总氮的去除效果；回流不利于CODCr和氨氮的去除,但较高的回流比(回流比为200%)有利于总氮的去除；添加外加碳源有利于总氮的去除,但CODCr去除率会下降；以陈垃圾为填料的反应器CODCr和总氮的去除率较高；温度升高会提高反应器的CODCr和总氮去除率。(2)复合陈垃圾反应器中硝化菌数量随水力负荷增加而减少,异养菌、亚硝化菌和反硝化菌在水力负荷为0.017L/L填料·D时比0.0085L/L填料·D时增多。水力负荷较低时,回流比为100%时反应器中异养菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌数量增多,回流比过大(回流比为200%)则抑制其数量。添加碳源有利于异养菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌的生长繁殖。以陈垃圾为填料的反应器中异养菌数量较多,而以炉渣和陈垃圾为填料的反应器更有利于亚硝化菌和硝化菌生长繁殖,但对反硝化菌的数量影响不大。升高温度可以使异养菌、亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌数量增多。(3)陈垃圾厌氧氨氧化反应器在总氮负荷介于0.74g(TN)/kg*(vs)*d～0.95g(TN)/kg*(vs)*d能保持较好的氨氮去除效果,过高的总氮负荷会使氨氮去除率降低。进水量的增加会促进异养菌数量的增加。反应器进水水力负荷为0.049L/L填料·D、总氮负荷为0.95g(TN)/kg*(vs)*d时亚硝化菌数量较多,进水量增大亚硝化菌增多,总氮负荷增大则使亚硝化菌数量减少,说明适当范围内进水水力负荷增加有利于亚硝化菌增殖,总氮负荷增大则不利于其增殖。陈垃圾厌氧氨氧化反应器在水力负荷和总氮负荷较低(分别为0.033L/L填料·D、0.74g(TN)/kg*(vs)*d)时硝化菌和反硝化菌数量较多,总氮负荷增加硝化菌和反硝化菌数量减少。陈垃圾厌氧氨氧化反应器上部的亚硝化菌、硝化菌、反硝化菌多于下部,异养菌分布无明显规律,说明反应器上部环境较有利于亚硝化菌、硝化菌和反硝化菌增殖。(4) FISH结果表明复合陈垃圾反应器会形成局部厌氧条件,适于厌氧氨氧化菌生长的条件,产生厌氧氨氧化作用,但厌氧氨氧化菌不会在复合陈垃圾反应器中大量增殖；硝化菌多附着固体颗粒聚集生长,亚硝化菌则分散生长。陈垃圾厌氧氨氧化反应器运行初期就存在厌氧氨氧化菌；数量增长初期在反应器内部分布均匀,且聚团生长,数量较多时开始分散生长；在总氮负荷中等且进水基质比(NH4+-N:NO2--N)约介于1-1.32之间时厌氧氨氧化菌数量较多,过高的总氮负荷会抑制厌氧氨氧化反应,导致厌氧氨氧化菌数量减少。(5)异养菌与CODCr去除率相关系数r为0.825,p<0.01,呈显著正相关,反硝化菌与总氮去除率相关系数为0.762,p<0.05,呈显著正相关,其它脱氮微生物与水质指标去除率相关性不明显。以上研究结果表明,适当增加进水水力负荷有利于异养菌增殖,适当的回流比有利于反硝化菌增殖和总氮的去除,添加碳源和适当升高温度有利于各种脱氮微生物生长繁殖,较低的总氮负荷有利于脱氮微生物增殖,陈垃圾反应器形成厌氧条件适于厌氧氨氧化菌生长,适当调节进水基质比有利于其增殖。陈垃圾反应器对渗滤液的CODCr和总氮处理效果与其中异养菌和反硝化菌数量有显著相关性,说明陈垃圾反应器中异养菌和反硝化菌数量的增多有利于渗滤液中CODCr和总氮的去除。