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垃圾渗滤液具有有机物含量高、氨氮含量高、无机离子含量高、色度高等特点,处理难度大。本文研究了组合工艺“A/O-混凝-BDD(掺硼金刚石膜)”对垃圾渗滤液中有机物和氨氮的处理效果,优化了各段工艺的运行参数;采用紫外扫描、分子荧光、GC-MS、红外光谱多种方法深入分析了各工艺出水有机物的结构特性,探讨了各工艺对有机物和氨氮的去除机理;同时采用变性梯度凝胶电泳法分析了生物反应器中总细菌、硝化细菌和反硝化功能基因群落结构组成情况,探讨了反应器优势菌群的分布。 研究表明,各工艺最佳运行条件(A/O工艺HRT为10.7d,回流比为3.5;氯化铁混凝剂反应pH为5.5,添加量为0.4 g/L;BDD工艺反应电流密度为60mA/cm2,电极面积/反应体积为4m-1)下,CODcr的进出水平均浓度分别为13375mg/L和60 mg/L,去除率99.5%;TOC的进出水平均浓度分别为6893 mg/L和12 mg/L,去除率99.8%;氨氮的进出水平均浓度分别为1889 mg/L和O mg/L,去除率100.0%。各工艺对CODcr去除贡献为生物工艺59.0%,混凝工艺32.9%,BDD7.6%;对TOC去除贡献为生物工艺50.5%,混凝工艺46.1%,BDD13.2%;对氨氮去除贡献为生物工艺84.3%,混凝工艺2.5%,BDD3.2%。 有机质组成和结构分析表明,生物工艺容易去除脂肪族有机物的支链和类色氨酸,对类富里酸去除较好,对类腐殖酸较难去除。混凝工艺主要去除了脂肪族类和蛋白质类有机物以及部分类腐殖酸,对类富里酸较难去除。BDD对渗滤液中残留的各种难降解的有机物均能够有效降解。氨氮主要在生物工艺和BDD工艺中去除。生物工艺对氨氮的降解主要是靠硝化细菌的硝化作用;反硝化细菌活性较高,总氮去除率达74.3%;系统活性污泥微生物群落结构分析表明总细菌微生物群落结构稳定,多样性丰富。缺氧和好氧污泥硝化细菌群落结构相似,经过长期运行系统形成了新的反硝化优势菌群。BDD工艺对氨氮的降解主要是靠活性氯的生成。