SRIS对垃圾渗滤液中氨氮去除效能及微生态分析

第３２卷第１２期２０１９年１２月环境科学研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｓＶｏｌ.３２ꎬＮｏ.１２Ｄｅｃ.ꎬ２０１９收稿日期:２０１８￣０９￣２６修订日期:２０１９￣０２￣１４作者简介:宿程远(１９８１￣)ꎬ男ꎬ河北晋州人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ主要从事废水及污泥处理理论与技术研究ꎬｓｕｃｈｅｎｇｙｕａｎ２００８＠１２６.ｃｏｍ.∗责任作者ꎬ黄智(１９７２￣)ꎬ男ꎬ广西桂林人ꎬ教授ꎬ博士ꎬ主要从事水及废水处理理论与技术研究ꎬ７７４６６３２５＠ｑｑ.ｃｏｍ基金项目:国家自然科学基金项目(Ｎｏ.５１６４１８０３)ꎻ广西自然科学基金项目(Ｎｏ.２０１７ＧＸＮＳＦＡＡ１９８２７７)ꎻ岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室资助项目(Ｎｏ.ＹＲＨＪ１６Ｚ００７)ＳｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＣｈｉｎａ(Ｎｏ.５１６４１８０３)ꎻＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＧｕａｎｇｘｉꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.２０１７ＧＸＮＳＦＡＡ１９８２７７)ꎻＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＫａｒｓｔＥｃｏｌｏｇｙａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＣｈａｎｇｅｏｆＧｕａｎｇｘｉꎬＣｈｉｎａ(Ｎｏ.ＹＲＨＪ１６Ｚ００７)ＳＲＩＳ对垃圾渗滤液中氨氮去除效能及微生态分析宿程远１ꎬ２ꎬ朱孝文２ꎬ农志文２ꎬ黄智１ꎬ２∗ꎬ方奕涛２ꎬ谢颖２ꎬ郭媛媛２１.广西师范大学ꎬ岩溶生态与环境变化研究广西高校重点实验室ꎬ广西桂林５４１００４２.广西师范大学环境与资源学院ꎬ广西桂林５４１００４摘要:针对垃圾渗滤液中ρ(ＮＨ３￣Ｎ)较高、可生化性较差、处理困难的问题ꎬ以老龄垃圾渗滤液为研究对象ꎬ探讨了改良ＳＲＩＳ(土地快速渗滤系统)对ＮＨ３￣Ｎ的处理效果与最高处理负荷量ꎬ同时分析了系统不同深度的ρ(ＮＨ３￣Ｎ)的变化ꎬ并利用高通量测序技术分析了进水前、后系统中的微生物群落演替情况.结果表明:①在进水ρ(ＮＨ３￣Ｎ)为１２５ｍｇ∕Ｌ左右、水力负荷为０第１２期宿程远等:ＳＲＩＳ对垃圾渗滤液中氨氮去除效能及微生态分析ｒｅｍｏｖａｌｏｆａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｔｈｅｓｙｓｔｅｍ.ＴｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｄｅｍｏｎｓｔｒａｔｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｏｄｉｆｉｅｄＳＲＩＳｃｏｕｌｄｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｒｅｍｏｖｅａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎｆｒｏｍｔｈｅｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅꎬｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｏｒｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｔｈｅａｇｅｄｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅ.Ｋｅｙｗｏｒｄｓ:ｍｏｄｉｆｉｅｄＳＲＩＳꎻｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅꎻａｍｍｏｎｉａｎｉｔｒｏｇｅｎꎻｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｌｏａｄꎻｂａｃｔｅｒｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙ随着城市人口的增加与社会经济的快速发展ꎬ我国每年所产生的生活垃圾数量逐年增大.随之而来卫生填埋法所产生的垃圾渗滤液的有效处理成为垃圾填埋场迫切需要解决的问题.填埋时间超过１０年的垃圾渗滤液称为老龄垃圾渗滤液ꎬ生活垃圾中的有机物由于长时间的填埋与发酵ꎬ导致渗滤液中有机物不断减少ꎬ造成ρ(ＣＯＤＣｒ)低ꎬ可生化性变差ꎬ而ＮＨ３￣Ｎ不断累积ꎬ使老龄垃圾渗滤液的处理成为当前的棘手问题[１￣３].目前ꎬ国内外主要采用生化处理与膜分离技术联合工艺对老龄垃圾渗滤液进行处理ꎬ但该工艺在运行过程中需要大量的能耗ꎬ同时由于膜的堵塞与污染ꎬ使该工艺运行成本非常高[１].此外ꎬ由于膜处理过程中不会产生污染物的相变ꎬ更多是实现了污染物的转移ꎬ因此膜技术处理老龄垃圾渗滤液会产生一定比例的高浓度ＮＨ３￣Ｎ废水ꎬ浓度差不断增加使膜通量下降ꎬ削弱处理效果[１￣４].土地快速渗滤法可对废水进行就地处理ꎬ建设与运行成本低ꎬ被广泛应用于农村生活污水、养猪废水等多种废水的处理ꎬ特别是对废水中的ＮＨ３￣Ｎ具有良好的去除效果[５￣８].但由于土地快速渗滤法结构的不同ꎬ其能处理ＮＨ３￣Ｎ的负荷量也不同ꎻ同时ꎬ高ρ(ＮＨ３￣Ｎ)可能会对微生物的生长产生抑制作用[９￣１０].鉴于此ꎬ该试验采用自主设计的改良ＳＲＩＳ(土地快速渗滤系统)ꎬ以老龄垃圾渗滤液为研究对象ꎬ分析了进水水力负荷与进水频率对改良ＳＲＩＳ去除ＮＨ３￣Ｎ效果的影响ꎻ同时探究了改良ＳＲＩＳ处理ＮＨ３￣Ｎ的最高负荷量以及不同深度的ρ(ＮＨ３￣Ｎ)变化情况ꎻ最后ꎬ利用高通量测序技术分析了进水前后系统内的微生物群落分布情况ꎬ旨在为土地快速渗滤法处理高ρ(ＮＨ３￣Ｎ)的老龄垃圾渗滤液提供科学指导.１材料与方法１环境科学研究第３２卷入一级渗滤柱ꎬ一级渗滤柱处理后出水再进入二级渗滤柱ꎬ并且一级、二级渗滤柱填料、结构等参数完全一致.根据前期的试验研究:①在进水频率为１次∕ｄ下ꎬ考察了不