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随着经济发展、人民生活水平的提高及我国城市化进程的加快,我国城市生活垃圾的产量在急剧增加。据统计,我国城镇垃圾人均日产量为1.2~1.4kg,人均年产量为440~500kg,到2007年,全国的城市生活垃圾年产量已达到2亿吨,并且以每年8%~10%的速度递增,接近工业发达国家水平。相对于垃圾的堆肥处理和焚烧处理,填埋处理是目前最普遍采用的处理方法,但随之产生的垃圾渗滤液会对地下水产生严重的污染。新颁布的国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)不仅对垃圾渗滤液的COD、BOD5、氨氮、悬浮物和大肠杆菌等进行了更严格的控制,也明确了总氮、总磷及重金属的排放指标。传统的垃圾渗滤液处理技术要达到新的排放标准面临严峻挑战,故对垃圾渗滤液处理技术展开研究具有重要实际应用价值。本文以上海老港垃圾填埋场填埋多年的陈垃圾和废弃多孔滤料为填料构建实验室生物滤池反应器处理垃圾渗滤液,通过对滤池进水负荷及温度等参数的调控,研究了不同填料生物滤池对垃圾渗滤液的处理效果;通过对反应器不同时期的填料进行微生物生态群落结构分析,研究了微生物群落结构的变化与处理效果之间的关系;在老港垃圾填埋场好氧塘和兼氧塘底泥中筛选出10株垃圾渗滤液的降解微生物并研究了其对渗滤液处理的生物强化效果。本文研究得出以下结论:(1)20℃条件下,相同水力负荷下的陈垃圾填料反应器对TN、COD和NH3-N的去除率分别为50%、60%和70%,废弃多孔滤料反应器为15%、75%和90%。10℃条件下,陈垃圾反应器对TN、COD和NH3-N的去除率分别为25%、50%和30%,多孔滤料反应器为15%、60%和60%。陈垃圾反应器对TN的去除率优于废弃多孔滤料反应器,而对COD和氨氮的去除率低于多孔滤料。(2)在高于陈垃圾和废弃多孔滤料反应器的2倍水力负荷的条件下,复合填料反应器20℃时对TN、COD和NH3-N的去除率分别为40%、60%和70%;10℃时,其对TN、COD和NH3-N的去除率分别为30%、60%和45%;对TN、COD和NH3-N的去除效率均接近陈垃圾和废弃多孔滤料反应器的最大值,表现出较好的负荷和低温的耐受性。(3)反应器运行2个月后,各反应器中填料上异养细菌数量在106 cfu/g.D.W数量级,放线菌为105 cfu/g.D.W数量级;其中复合填料上的异养细菌和放线菌数量最多,废弃多孔滤料的最少;所有反应器填料上的异养细菌和放线菌数量随温度的降低而有所升高。复合填料上的微生物多样性高于陈垃圾填料,且随温度的降低填料上的微生物多样性有所升高,这和异养细菌和放线菌的计数结果较为接近,原因有待于进一步的分析研究。(4)微生物群落结构DGGE分析表明,其中主要的菌群为不可培养的细菌(bacterium)和变形菌(proteobacterium),如unclutured bacterium,unculturedbacilli bacterium.uncultured Escherichia sp,uncultured delta proteobacterium,uncultured gamma proteobacterium等。20℃条件下不同反应器填料样品的群落结构相似性为58%,10℃条件下为48%,而同一填料样品在不同温度下的群落结构相似性为38%,说明温度对群落结构的影响较大;原水中的微生物群落结构和各反应器填料的相似性较低,仅为25%,原因在于原水中带入的微生物在反应器中发生了很大的变化以适应新的环境。(5)原水的碳氮比较低(接近于1),缺少硝化/反硝化途径脱氮所需足够的碳源,同时Realtime PCR没有检测到厌氧氨氧化细菌的存在,结合亚硝化/硝化/反硝化细菌的计数结果分析,反应器的脱氮机制不是厌氧氨氧化途径,而是通过硝化/反硝化途径和挥发作用。(6)对10株筛选得到的降解菌株进行渗滤液COD降解实验,结果显示,有5株的最大降解效率为50%左右,3株为30%左右,2株的降解效率低于30%;复合菌剂在25℃和10℃条件下对原水进行生物强化实验,同等条件下可提高10~15%的处理效率。菌株经过16s rRNA鉴定,测序结果显示大部分菌株为棒状杆菌属,相似性高的菌株多和环境的抗逆性(如抗药性等)有关,表明菌株具有很强的环境生存能力。