基于ANAMMOX的复合工艺处理晚期垃圾渗滤液的研究进展

山东化工收稿日期：２０１７－０８－１６基金项目：国家重点研发计划（２０１７ＹＦＣ０４０３４００）作者简介：杜俊（１９９３—），安徽马鞍山人，同济大学环境科学与工程学院在读硕士研究生，主要研究方向为水污染控制理论与技术。基于ＡＮＡＭＭＯＸ的复合工艺处理晚期垃圾渗滤液的研究进展杜俊，许静怡（同济大学环境科学与工程学院，上海２０００９２）摘要：较之传统的硝化反硝化工艺，ＡＮＡＭＭＯＸ（ＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎ）工艺凭借其高效脱氮、低能耗、产泥少等优点近年来在晚期垃圾渗滤液处理领域得到关注。本文分别从基于ＡＮＡＭＭＯＸ的复合工艺、晚期垃圾渗滤液中对该复合工艺的影响因素、脱氮菌群结构三个方面对该复合工艺处理晚期垃圾渗滤液进行可行性分析，指出其亟待解决的几大难点，并对其发展前景进行展望。关键词：ＡＮＡＭＭＯＸ；晚期垃圾渗滤液；微生物群落结构中图分类号：Ｘ７０３文献标识码：Ａ文章编号：１００８－０２１Ｘ（２０１７）２０－００４２－０４ＡＮＡＭＭＯＸ－ｂａｓｅｄＣｏｍｐｏｓｉｔｅＰｒｏｃｅｓｓｆｏｒＭａｔｕｒｅＬａｎｄｆｉｌｌＬｅａｃｈａｔｅＴｒｅａｔｍｅｎｔ：ＡＲｅｖｉｅｗＤｕＪｕｎ，ＸｕＪｉｎｇｙｉ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃｏｍｐａｒｅｄｔｏｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ－ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｃａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ＡＮＡＭＭＯＸ（ＡｎａｅｒｏｂｉｃＡｍｍｏｎｉｕｍＯｘｉｄａｔｉｏｎ）ｐｒｏｃｅｓｓｈａｓａｔｔｒａｃｔｅｄｍｕｃｈａｔｔｅｎｔｉｏｎｉｎｔｈｅｆｉｅｌｄｏｆｍａｔｕｒｅｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｉｔｓｈｉｇｈｎｉｔｒｏｇｅｎｒｅｍｏｖａｌｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ，ｌｏｗｅｒｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌｃｏｓｔｓａｎｄｌｅｓｓｓｌｕｄｇｅｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ．ＴｈｉｓｐａｐｅｒｐｒｅｓｅｎｔｓａｎｏｖｅｒｖｉｅｗｏｆｔｈｅｒｅｃｅｎｔｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎＡＮＡＭＭＯＸ－ｂａｓｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｐｒｏｃｅｓｓｔｒｅａｔｉｎｇｍａｔｕｒｅｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅ，ｔｈｅｍａｉｎｆａｃｔｏｒｓａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｃｏｍｂｉｎｅｄｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙａｎｄｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ．Ｔｈｅｃｈａｌｌｅｎｇｅｓａｎｄｆｕｔｕｒｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｒｅａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＡＮＡＭＭＯＸ；ｍａｔｕｒｅｌａｎｄｆｉｌｌｌｅａｃｈａｔｅ；ｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇｍｉｃｒｏｂｉａｌｃｏｍｍｕｎｉｔｙｓｔｒｕｃｔｕｒｅ填埋作为生活垃圾处置的主要方式，具有工艺成熟，操作方便等优点，采用该工艺处置的生活垃圾占处置总量的６０％以上［１］。但生活垃圾在填埋过程中由于发酵、和降水的淋溶、冲刷等作用，将产生成分相当复杂的垃圾渗滤液。垃圾渗滤液性质多变，受垃圾种类、气候、填埋场龄等因素的影响较大，具有ＮＨ＋４－Ｎ浓度高、难降解有机物浓度高、盐度高等特质，会对周围环境造成二次污染，是一类对环境危害严重的特种污水［２］。垃圾渗滤液根据填埋场龄的不同，可分为早期（小于５年），中期（５～１０年）和晚期（大于１０年）垃圾渗滤液。场龄越长，渗滤液的ｐＨ越低，可生化性越差，氨氮含量越高，Ｃ／Ｎ比越低。晚期渗滤液的ｐＨ已接近中性（７～８），重金属离子的浓度也大大降低［３］。通常而言，晚期垃圾渗滤液ＮＨ＋４－Ｎ�２５００ｍｇ／Ｌ，ＣＯＤ�３０００ｍｇ／Ｌ，且ＣＯＤ多为难降解有机物，Ｃ／Ｎ比极低（Ｃ／Ｎ�３）［４］。应用传统的硝化－反硝化工艺处理该类废水，需要额外投加大量碳源，运行成本高，同时产生大量剩余污泥。此外，我国对垃圾渗滤液排放标准日趋严苛［１－２］，硝化－反硝化工艺渐渐无法满足处理要求，因此需开发更加理想的垃圾渗滤液处理工艺。厌氧氨氧化工艺［５］作为一种新兴的高效低耗脱氮工艺，以ＮＨ＋４－Ｎ和ＮＯ－２－Ｎ为底物高效脱氮，无需外加碳源，且运行过程中剩余污泥产量少，对于处理晚期垃圾渗滤液具有天然的优越性［６－７］。１基于ＡＮＡＭＭＯＸ的复合工艺ＡＮＡＭＭＯＸ工艺理论总氮去除率达到８８．８％（ＮＨ＋４＋１．３２ＮＯ－２＋０．１３２ＨＣＯ－３＋０．５１２Ｈ＋→１．０２Ｎ２＋０．２６ＮＯ－３＋０．１３２ＣＨ２Ｏ０．５Ｎ０．１５＋２．１９Ｈ２Ｏ），具有优异的脱氮性能，但较高的ＣＯＤ浓度（�１００～４００ｍｇ／Ｌ）、较高的ＮＯ－２－Ｎ浓度（�１００ｍｇ／Ｌ）等均会抑制ＡＮＡＭＭＯＸ菌的活性［８］。因此，为了降低晚期垃圾