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老龄垃圾渗滤液是一种典型的高氨氮、低碳氮比废水。如何实现老龄垃圾渗滤液高效低碳脱氮一直是水处理领域面临的难题。与完全硝化反硝化工艺相比,部分亚硝化-厌氧氨氧化工艺具有耗氧量低、无需添加有机碳源、污泥产量少等优点,在老龄垃圾渗滤液脱氮处理中具有广阔的应用前景。本课题采用反硝化-沸石曝气生物滤池(ZBAF)部分亚硝化(PN)-厌氧氨氧化(ANAMMOX)工艺处理老龄垃圾渗滤液,探究了该组合工艺应用于老龄垃圾渗滤液高效低碳脱氮处理的可行性,以期为其工程化应用及推广提供理论依据。反应器启动阶段,采用模拟废水对反硝化反应器上流式污泥床(USB)、ZBAF和ANAMMOX装置进行培养,可以实现反应器的快速启动和负荷提升。USB、ZBAF和ANAMMOX装置分别在连续培养的第6 d、第14 d和第10 d启动完成;连续培养30 d后,USB和ANAMMOX反应器的总氮去除负荷(NRR)分别为0.961 kg N/(m3·d)和0.434kg N/(m3·d),ZBAF的亚硝氮产率(NPR)为0.621 kg NO2--N/(m3·d)。组合工艺处理老龄垃圾渗滤液阶段,考察了回流比、外加碳源以及进水总氮容积负荷(NLR)对组合工艺脱氮性能的影响。试验结果表明:(1)回流比为2.0时,脱氮效果最佳。平均氨氮去除率(ARE)、总氮去除率(NRE)和NRR分别为96.6%、86.1%和0.266kg N/(m3·d);(2)向原液中投加700 mg/L葡萄糖可以显著提升USB的反硝化脱氮效果,同时减少沸石体积可调节ZBAF出水NO2--N/NH4+-N值于1.0~1.3之间,组合工艺脱氮效果明显提升。平均ARE和NRE分别升至97.3%和90.0%,NRR升至最高值0.617 kg N/(m3·d);(3)组合工艺具有一定抗NLR冲击能力。NLR从0.354 kg N/(m3·d)提升至0.517 kg N/(m3·d),NRR升至0.471 kg N/(m3·d),ARE和NRE分别稳定在98.4%和90.1%左右。此外,对各反应器运行特性及总氮去除率进行分析,可知:(1)老龄垃圾渗滤液中可生化COD在USB中已基本去除完全,避免了有机物对后续PN-ANAMMOX工艺的影响;(2)由于游离氨(FA)和游离亚硝酸(FNA)对亚硝酸盐氧化菌(NOB)的联合抑制作用,ZBAF可以实现高效稳定部分亚硝化,平均亚硝氮积累率(NAR)为95.2%,NPR高达1.659 kg NO2--N/(m3·d)(3)稳定适宜的进水基质比例是实现ANAMMOX装置稳定高效脱氮的重要保证。当进水NO2--N/NH4+-N稳定在1.1~1.3之间时,ANAMMOX脱氮效果最佳,出水NH4+-N和NO2--N分别稳定在50.0和30.0 mg/L以内,NRRANA可达1.391kg N/(m3·d);(4)老龄垃圾渗滤液中的TN主要依靠USB和ANAMMOX反应器去除,且TN去除率受进水C/N比影响。当C/N比为2.2、1.7和1.1时,USB对TN去除率分别为49.6%、34.5%和27.4%,ANAMMOX对TN去除率分别为40.3%、42.5%和62.7%。最后,对处理渗滤液后的各反应器的微生物群落结构进行分析,发现:USB、ZBAF和ANAMMOX反应器中的优势菌属分别为反硝化菌属(丛毛单胞菌属(Comamonas)和副球菌属(Paracoccus))、亚硝化单胞菌属(Nitrosomonas)和ANAMMOX菌属(Candidatus Kuenenia和Candidatus Anammoxoglobu),这与组合工艺处理老龄垃圾渗滤液时稳定优良的效果相一致。