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垃圾渗滤液是一种高氨氮、高有机物的废水,污染物浓度较高,对环境有很大的危害。垃圾渗滤液水质会随着气候、填埋时间的不同而发生变化,水质波动较大,这给渗滤液处理工艺的稳定运行带来了很大的困难。2008年,我国颁布了新的垃圾渗滤液排放标准,对垃圾渗滤液处理工艺的出水水质提出了更高的标准,单一的渗滤液处理工艺已无法满足要求。如何高效处理渗滤液中的高浓度污染物,实现有机物和氨氮的深度处理,成了国内外研究的难点之一。本课题以实际垃圾渗滤液为研究对象,探讨了短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理晚期垃圾渗滤液的运行策略,同时也探讨了厌氧处理-短程硝化-厌氧氨氧化组合工艺处理中早期垃圾渗滤液的运行策略。此外,还研究了厌氧氨氧化反应的影响因素,为厌氧氨氧化技术的实际运用提供参考。 厌氧氨氧化的影响因素有很多,如温度、pH值、溶解氧、基质浓度等。本课题具体研究了pH值和亚硝酸盐浓度对厌氧氨氧化工艺处理高氨氮废水时的短期和长期影响。结果表明,对于高氨氮废水,厌氧氨氧化反应的最适pH值为8,pH过高或过低都会对ANAMMOX菌产生抑制;pH对ANAMMOX菌的抑制可以通过驯化来恢复。厌氧氨氧化反应的初始NO2--N浓度在200mg/L以下时,ANAMMOX菌的活性最佳;NO2--N浓度越高,对ANAMMOX菌的抑制作用越大,当NO2--N浓度高于350mg/L时,ANAMMOX菌完全失活。pH值和亚硝酸盐对厌氧氨氧化的影响与水中的FNA浓度有关,当FNA浓度高于30μg/L时,ANAMMOX菌的活性完全被抑制。在FNA浓度未到达ANAMMOX菌的抑制浓度时,pH对ANAMMOX菌的活性影响较大;在FNA浓度高于ANAMMOX菌的抑制浓度时,NO2--N对ANAMMOX菌的活性影响较大。 对于C/N约为1∶1的晚期垃圾渗滤液,本试验采用短程硝化SBR-厌氧氨氧化SBBR组合工艺来进行处理。本工艺中的短程硝化反应器中的接种污泥为处理生活污水的全程硝化污泥。通过FA抑制来实现短程硝化,反应器运行45天后,出水亚硝积累率已达到90%以上,短程硝化SBR启动成功。厌氧氨氧化SBBR反应器的启动时间较长,经过243天才完全适应渗滤液水质,反应器的总氮容积负荷达0.7 kg/(m3·d),总氮去除速率达0.62 kg/(m3·d)。短程硝化SBR反应器和厌氧氨氧化SBBR反应器分别启动成功后串联运行,共试验了48天。组合工艺系统的TN去除率可达96%以上,NH4+-N去除率可达99%,COD去除率约为16%左右,出水TN约为68.4mg/L,大部分为硝态氮,系统处理效果较稳定。厌氧氨氧化SBBR反应器中实现了ANAMMOX菌与反硝化菌的共存,总氮去除量中ANAMMOX菌占90.76%±4.52%,反硝化菌占9.24%±4.52%。 对于C/N约高于4∶1的早中期垃圾渗滤液,本试验采用厌氧SBR-短程硝化SBR-厌氧氨氧化SBBR组合工艺来进行处理。厌氧SBR经过35天启动成功,COD去除率能达到70%以上,出水COD浓度稳定在1800mg/L~2500mg/L。厌氧SBR反应器出水中的COD能被反硝化菌利用的不超过3%,所以此组合工艺中厌氧氨氧化反应器中反硝化菌含量较少,更有利于系统的稳定运行。最终,组合工艺系统的TN去除率可达97%以上,NH4+-N去除率高达99.6%,COD去除率在95%以上,出水TN约为50.3mg/L,系统处理效果较稳定。