随着我国城市化的发展和人民生活水平的提高，生活垃圾显著增加。在我国，生活垃圾的主要处理方式为填埋。在垃圾的堆放和填埋的过程中，由于发酵以及雨水和地表水的浸泡冲刷作用形成垃圾渗滤液。垃圾渗滤液的组成成分复杂，主要包含大量的难降解有机物、高浓度氨氮、重金属和其他有毒有害物质等。如果不能有效处理就会对环境产生严重危害。因此，开发出高效处理垃圾渗滤液的工艺对环境的保护具有相当重要的意义。
　　针对垃圾渗滤液中大量的难降解有机物，本研究提出了多段式生物接触氧化法并分析在反应器运行过程中化学需氧量(COD)和氨氮的去除效果。在反应器启动期，采用COD浓度为2000mg/L的葡萄糖与垃圾渗滤液的混合液驯化细菌，通过不断提高垃圾渗滤液的比例，从而提高细菌对垃圾渗滤液的适应性。而随着垃圾渗滤液占比的增加，COD去除率从90.74％下降到80.1％。经过驯化并稳定运行后，系统适应性增强，COD浓度从2000mg/L提高到5000mg/L的过程中，COD去除率始终稳定在80％以上。为考察多段式生物接触氧化法的最佳工艺参数，对系统进行了响应面分析，提出最优参数为:进水COD浓度4000mg/L，曝气量9L/min，温度35℃，HRT24h。在此条件下，COD去除率达到了91.28％，既保证了COD去除率又保证了处理速率。由此可见，工艺参数对该方法的处理效率有重大影响。
　　为处理多段式生物接触氧化尾水中的高浓度氨氮和一定量的难降解有机物，本实验采用硫酸铵模拟尾水的氨氮，分别以腐殖酸和经过生物氧化的腐殖酸模拟其中剩余的难降解COD，提出采用亚硝化厌氧氨氧化单级自养脱氮(SNAP)的方法来处理尾水。本研究首先探讨以腐殖酸做为COD源时的氨氮去除情况。当氨氮去除负荷超过1kgN/m3/d，进水氨氮浓度为700mg/L时开始加入腐殖酸，此时氨氮去除率在84.3％左右;进水氨氮浓度为800mg/L，COD浓度达到200mg/L时，氨氮去除率超过90％;维持进水氨氮浓度为800mg/L，逐渐提高COD浓度达到550mg/L时，氨氮去除能力达到最大，去除率稳定在98％左右;当COD浓度超过700mg/L后，氨氮去除能力稍有下降维持在95％，但即便COD浓度达到1500mg/L，氨氮去除率也超过90％。实验结果证明腐殖酸对SNAP反应器氨氮去除有促进作用，该发现为厌氧氨氧化菌生物活性的提高以及富集提供了借鉴。其次，本实验探讨以经过生物氧化的腐殖酸为COD源时，氨氮的去除情况。当COD浓度从0提高到500mg/L的过程中反应器脱氮能力并没有明显的减弱反而使系统变得非常稳定。以上的实验结果均显明多段式生物接触氧化与SNAP技术组合处理垃圾渗滤液奠定了基础。
　　为进一步分析多段式生物接触氧化反应器和SNAP反应器的菌落结构的变化，本研采用高通量测序方法。多段式生物接触氧化反应器中的优势菌属为不可培养腐败螺旋杆菌属和不分类的丛毛单胞菌属。根据结果分析，COD浓度比COD类型对其菌落造成的影响要大:COD浓度从0到2000mg/L和从2000mg/L到5000mg/L与COD的类型从2000mg/L混合液变为2000mg/L垃圾渗滤液相比，各菌种占比变化大，菌落结构发生了大幅度变化。对于SNAP反应器，腐殖酸对系统整体的菌群丰度和多样性影响不大，但对各个菌种的活性都有影响，几乎所有菌种占比都发生了改变，尤其是占比较大的菌种。通过分析可以证实，一定浓度的腐殖酸对SNAP系统中厌氧氨氧化菌的富集有很强的促进作用，而系统脱氮能力的大幅提升与厌氧氨氧化菌落的变化有密切的联系。而经过生物氧化后的腐殖酸对SNAP系统菌落几乎没有任何改变作用。
　　基于以上发现，本研究提出了一个高效处理垃圾渗滤液的方法:采用多段式生物接触氧化法处理垃圾渗滤液原液，采用SNAP处理多段式生物接触氧化法的尾水。同时，也发现了一种潜在的促进厌氧氨氧化菌培养的方法。