【摘 要】
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垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中,在外力挤压作用下,由于微生物降解、雨雪水、地表水、地下水渗透进入等作用形成的黑臭水体。具有低C/N、高盐度、高重金属、水质水量不稳定等特点,直接排入水中会对水体和人类健康产生危害。传统的生物脱氮硝化-反硝化法处理垃圾渗滤液时需消耗大量碳源和中和试剂,增加了处理成本。同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合(Simultaneous partial nitrification
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垃圾渗滤液是垃圾填埋过程中,在外力挤压作用下,由于微生物降解、雨雪水、地表水、地下水渗透进入等作用形成的黑臭水体。具有低C/N、高盐度、高重金属、水质水量不稳定等特点,直接排入水中会对水体和人类健康产生危害。传统的生物脱氮硝化-反硝化法处理垃圾渗滤液时需消耗大量碳源和中和试剂,增加了处理成本。同步短程硝化-厌氧氨氧化-反硝化耦合(Simultaneous partial nitrification,ANAMMOX and denitrification,SNAD)工艺具有无需外加碳源、曝气量小、基建成本低、污泥产出量低、节省中和试剂等优点。本研究以SNAD工艺为主工艺,以亚硝化-厌氧氨氧化(SHARON-ANAMMOX)工艺为对照,以盐城市某垃圾填埋场产出的垃圾渗滤液为处理对象,采用控制变量和对照的方法将HRT由初始的48h逐步缩减为36h、24h、12h时,运行稳定后将盐度由初始的2.86 g·L-1逐步提升为5g·L-1、10 g·L-1、15 g·L-1、20 g·L-1、25 g·L-1。考察了各个工况下两种工艺处理垃圾渗滤液氨氮、亚硝态氮、硝态氮、总氮、t COD、s COD进出水浓度和各氮容积负荷去除率和各个盐度下SNAD工艺反应器内微生物多样性和群落变化情况,探究SNAD工艺在高盐条件下处理垃圾渗滤液的可行性。研究结果表明:(1)两种工艺在处理垃圾渗滤液时,HRT从48h缩短至12h后经过适应都可以有良好的脱氮效果。但恢复时间随着HRT的缩短而增加,每次进水量增加不宜超过50%。SHARON-ANAMMOX工艺亚硝化几乎不受HRT影响,适合处理水量变化大的污水;(2)两种工艺处理垃圾渗滤液所能承受的盐度上限均为20 g·L-1,SNAD工艺且通过曝气作用可以在25 g·L-1盐度下氮去除率达到56.26%,但会增加处理成本。盐度对于亚硝化反应的抑制作用SNAD工艺强于SHARON-ANAMMOX工艺,这是限制脱氮速率的关键;(3)盐度增加时微生物会增EPS分泌含量特别是疏水性物质PN来对抗高渗透压环境,通过增加细胞间的凝聚力形成大颗粒污泥和生物膜来保持菌群的稳定性。淡水型厌氧氨氧化菌Candidatus Brocadia经过盐度驯化产生耐盐性并在高盐度下对垃圾渗滤液总氮去除率可以达到56.26%。
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