生活垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液厭氧氨氧化脫氮效能及微生物機理研究

隨著(zhù)我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和城市化進(jìn)程的加快，國家統計局在全國統計年鑒（2020）發(fā)布報道，2019年全國垃圾無(wú)害化處理量為869875噸/日，其中衛生填埋和焚燒各占比42.2%和52.5%。垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)由于能夠快速實(shí)現垃圾減量化、資源化和無(wú)害化，已超過(guò)填埋法成為我國主要的垃圾無(wú)害化處理方式。垃圾焚燒前需堆酵5~7天，以使垃圾熟化并瀝出水分，從而提高垃圾的熱值和燃燒穩定性，垃圾中原有的水分、垃圾發(fā)酵產(chǎn)生水分及外來(lái)水分（降雨）共同形成了垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液。這種垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液是一種高氨氮高有機物廢水，其水質(zhì)成分復雜，含有多種有毒有害有機物和金屬離子；滲瀝液中鹽度高，易使設備結垢老化；同時(shí)水質(zhì)水量波動(dòng)大，易受垃圾的組成、降水等因素影響，是一類(lèi)處理難度較大的廢水。 我國對于垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液排放標準要求嚴格，垃圾焚燒廠(chǎng)出水水質(zhì)需滿(mǎn)足GB 16889—2008《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標準》，垃圾滲瀝液出水氨氮需低于25 mg/L（如表1所示）?，F階段垃圾滲瀝液生物處理多采用多級硝化反硝化工藝，但是滲瀝液進(jìn)水氨氮濃度高于1000 mg/L且水質(zhì)波動(dòng)極大，有毒成分還會(huì )抑制污泥活性，這給處理工藝帶來(lái)了巨大挑戰；同時(shí)，傳統硝化和反硝化脫氮工藝具有處理成本高、碳排放量大的不足，因此亟需開(kāi)發(fā)出一種低耗高效的工藝來(lái)處理垃圾滲瀝液。 厭氧氨氧化技術(shù)是一種新型污水生物脫氮技術(shù)，在厭氧條件下厭氧氨氧化菌（Anammox）可利用NH4+-N和NO2--N直接生成N2，理論上可節省約60%的曝氣量，100%的外加有機碳源和90%的剩余污泥產(chǎn)量。短程硝化工藝中氨氧化菌（AOB）可將NH4+-N轉化為NO2--N，為Anammox 提供充足的基質(zhì)。短程硝化與厭氧氨氧化工藝耦合可處理高NH4+-N、低C/N、可生化性低的廢水，在晚期填埋場(chǎng)垃圾滲濾液、污泥消化濾液、食品制造廢水、焦爐廢水等高氨氮工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域已有應用。但是Anammox 對生長(cháng)環(huán)境敏感，易受到滲瀝液中大量有機物的沖擊，目前還鮮有采用厭氧氨氧化處理垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液的研究。 本研究針對垃圾焚燒廠(chǎng)滲瀝液難處理波動(dòng)大的特性，采用厭氧消化反應器穩定水質(zhì)，處理高濃度污染物，構建厭氧消化-短程硝化-厭氧氨氧化三段式組合工藝。在此期間系統考察各段反應器的脫氮效果，分析系統中有機物遷移轉化、功能微生物活性等特性，并探究垃圾滲瀝液特殊水質(zhì)對自養