垃圾焚烧厂渗滤液具有水量变化大、水质复杂、有机物和氨氮浓度高、难降解物质和有毒有害物质含量高的特点,是工业废水处理领域中的一大难题。目前,工程应用中常采用厌氧-物化组合工艺处理垃圾渗滤液,厌氧法能够有效去除有机物,物化法能够高效去除氨氮,但物化法会使运行成本升高,同时会有二次污染产生。因此,需要研发低能耗、低成本、运行高效的生物处理技术来实现垃圾渗滤液高氨氮的去除。本课题主要研究了好氧移动床生物膜反应器(MBBR,Moving Bed Biofilm Reactor)对垃圾渗滤液厌氧出水的处理效能。本文首先完成了好氧MBBR工艺启动、运行参数优化,其次考察了进水负荷对污染物去除效能的影响、长期稳定运行过程中对污染物的去除效果及污染物在反应器内部发生的转化,最后对反应器内部的生物量、生物活性、微生物群落和形态作相关研究。取生活污水处理厂曝气池活性污泥对好氧MBBR进行污泥接种,并用人工配制的模拟生活污水对污泥进行培养,随后用低浓度垃圾渗滤液进行驯化。污泥驯化结束后,向好氧区投加体积比为20%的生物填料,进行填料挂膜,当COD、氨氮去除率分别稳定在70%和60%时,出水水质稳定,认为填料上生物膜趋于稳定。反应器启动运行后,作填料性能验证实验,结果表明填料生物膜具有较高的活性,对污染物的去除效果好。通过对好氧MBBR工艺运行参数优化,确定了好氧MBBR的最佳运行条件为HRT=8d,A/O池容比为1:3,硝化液回流比为300%。好氧MBBR在最佳参数下运行,微生物与污染物的接触充分,出水COD、氨氮浓度能满足下一工艺进水水质要求。好氧MBBR在低进水COD负荷下运行,微生物处于饥饿状态,影响系统对COD和氨氮的去除效果,但基本可以保证出水水质;在高进水COD负荷下运行,C/N比升高,有助于微生物的生长代谢,对COD的平均去除率为73%,对氨氮的平均去除率为95%。好氧MBBR在不同进水COD负荷下,都能保证出水水质,在工程应用中具有重要意义。好氧MBBR在长期运行过程中,对COD和氨氮的平均去除率在67%和96%,随着水温变化,COD去除率有明显波动,而氨氮去除率相对稳定。长期运行过程中,通过TN、荧光光谱、凝胶过滤色谱、紫外光谱分析进、出水水质变化,结果表明进水中的不饱和有机物、大分子难降解有机物在好氧条件下可被转化为简单的小分子物质,降低出水COD,不能被生物降解的有机物如腐殖酸等随出水进入下一工艺进行处理。好氧MBBR总生物量稳定丰富,尤其是填料上附着微生物,其代谢活性高。填料上生物膜所形成的微环境,为多种污染物的降解提供了有利条件。微生物种群研究结果表明,反应器内部优势菌门为变形菌门、拟杆菌门、厚壁菌门、异常球菌-栖热菌门和放线菌门。优势菌属大部分属于革兰氏阴性菌,在污水处理中广泛存在,具有降解有机物、硝化和反硝化的能力。扫描电镜观察结果显示,悬浮污泥有大量空隙,呈无序状态,而生物膜表面光滑,层次分明,表面可见多处孔隙;微生物形态以杆菌和球菌为主,悬浮污泥中微生物数量较少,分散分布,而填料上微生物丰富,形态整齐。