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老龄垃圾填埋场渗滤液水质成分复杂,水质波动大,是一种极难处理的废水。目前常用的渗滤液处理技术主要有生化处理、膜分离技术、高级氧化、焚烧蒸发技术等,其中生化处理法具有成本小,运行管理方便,处理效果好等特点。在生化法中基于厌氧氨氧化(Anammox)的全程自养生物脱氮(CANON)工艺是目前已知的最经济有效的生物脱氮工艺。但由于该工艺启动周期长、硝化细菌抑制困难、缺乏深入的机理研究,并且厌氧氨氧化菌(An AOB)富集培养困难,严重制约了该工艺的推广发展。本研究以实际老龄垃圾渗滤液作为处理对象,首先进行CANON小试预试验研究,随后进行短程硝化菌和An AOB的驯化培养,利用培养好的两种细菌进行CANON中试反应器的启动,考察了各系统的启动特性、运行效能及控制条件,采用高通量测序技术对老龄垃圾渗滤液及实验室人工配水培养的短程硝化和厌氧氨氧化菌进行菌种对比分析,主要研究结果如下:在室温高氨氮条件下,控制DO为0.5~0.7 mg·L-1,历时101d成功启动短程硝化中试反应器。进水NH4+-N浓度为500 mg N·L-1条件下,NH4+-N去除率达到98.15%,NO2--N积累率为89.48%。启动运行过程中通过调控FA与FNA联合作用抑制亚硝酸盐氧化菌(NOB)的生长,控制污泥龄淘汰掉反应器中的NOB。高通量测序结果表明,老龄垃圾渗滤液作为进水培养的短程硝化反应器内进行氨氧化作用的菌属为Nitrosomonas,其丰度为11.67%。厌氧氨氧化反应器以MBBR K3填料为载体进行An AOB的驯化培养,历时376d,成功培养出中试规模的厌氧氨氧化菌,总氮容积去除负荷达到0.10kg N·(m-3·d)-1。高通量测序结果表明,相比于人工模拟废水,以老龄垃圾渗滤液作为进水培养的Anammox反应器内微生物多样性更为丰富,进行厌氧氨氧化作用的菌属为Candidatus Kuenenia。采用扫描电镜(SEM)对启动成功的Anammox反应器内污泥进行观察,可清晰看到球形形状拥簇在一起的污泥形态,进一步证明成功培养出An AOB。CANON小试预试验采用间歇曝气-持续搅拌的运行方式,经过58d的培养成功启动反应器,进水氨氮容积负荷为0.09 kg N·(m-3·d)-1,NH4+-N和TN去除率分别达到96.80%和85.88%。根据反应过程中p H的变化调控反应器好氧、厌氧时间,以此优化CANON小试工艺,在提高进水NH4+-N负荷条件下,NH4+-N、TN去除率可分别高达98.18%、86.45%。CANON小试预试验证明CANON工艺可以处理老龄垃圾渗滤液,为此进行CANON中试工艺。CANON中试反应器采用连续进水-连续曝气的运行方式,历时150d成功启动反应器。进水NH4+-N和TN浓度分别为223.00mg·L-1和227.00mg·L-1的条件下,NH4+-N和TN去除率分别达到87.44%和74.01%,反应器脱氨效果良好。试验结果表明,DO控制在0.7±0.1 mg·L-1时,CANON工艺中短程硝化与厌氧氨氧化菌可以同时工作且效率较高。本研究通过培养短程硝化和厌氧氨氧化菌为CANON中试反应器提供种泥从而成功实现CANON工艺的启动,为CANON工艺在实际工程中的应用推广做出贡献。