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不断攀升的垃圾渗滤液产量给卫生填埋场带来了巨大的后续处理压力,将一定的垃圾渗滤液汇入市政污水厂进行混合处理在国内外得到了广泛实践。然而,渗滤液中高浓度有机物及毒害物质会对原系统造成巨大负荷冲击,存在混合处理脱氮效果不稳定、污泥产率高甚至生化系统崩溃等问题。基于此,本文以SZ某水质净化厂与垃圾渗滤液实际混合处理项目为依托,针对混合处理影响机理不明确、尚未掌握最优添加策略以及对应措施有待补充等情况,通过模拟该污水厂Modified University of Cape Town(MUCT)工艺的运行,对其最佳混合比例和最优运行策略进行研究,并探讨相应的混合处理效果优化方案,同时分析了菌群结构特征和反硝化基因活性的相应变化情况。实验结果表明,在特定工况条件下(水力停留时间HRT=8.3 h,一级污泥回流比ASR1=77%,二级污泥回流比ASR2=105%,混合液回流比MLR=250%,污泥龄SRT=10d,厌氧池DO<0.2 mg/L,第一、二缺氧区DO分别0.2 mg/L、0.5 mg/L,第一、二好氧区DO分别为2.0 mg/L、4.0 mg/L),MUCT系统实现了NH4+-N、NO3--N、TN和COD的高效去除,出水浓度分别为0.14 mg/L、9.7 mg/L、10 mg/L、<10 mg/L。垃圾渗滤液混合比例在1.25‰以内进行处理,出水NH4+-N、NO3--N、TN和COD平均浓度分别为0.75 mg/L、12.2 mg/L、12.8 mg/L和14.1 mg/L,能够满足一级A排放标准。参数优化结果显示:提高第二好氧区DO浓度对改善混合处理的氨氮出水效果最显著,第二好氧区DO浓度不应小于4.0 mg/L;随着MLR从150%提高到350%,对硝态氮去除效果产生的积极作用最为明显,最佳MLR=350%;增加ASR1对提高氨氮、硝态氮、总氮和COD的混合处理效果均具有促进作用,最佳ASR1为100%;HRT从7.1 h增加到8.3 h对提高氨氮去除效果的促进作用明显,从8.3 h增加到10 h对提高硝态氮去除效果的促进作用明显。反硝化性能评价结果显示,甲醇、糖蜜和乙酸钠的反硝化速率分别为7.7 mg/(g·h)、7.9 mg/(g·h)和26.4 mg/(g·h);混合处理时添加乙酸钠作为混合碳源可以强化系统的反硝化脱氮效果,确定出的最佳混合策略为:C/N=3.2~5.0且混合比例为1.25‰~2.0‰,最大反硝化速率和COD去除率分别为62.28 mg/(g·h)和96.7%,同时能够减少6.9%~26.7%的乙酸钠使用量。16S r DNA扩增子测序结果表明:垃圾渗滤液与市政污水混合处理后,MUCT系统内Betaproteobacteriales、Chitinophagales和Sphingomonadales的平均丰度分别增长9.5%、9.62%和3.11%,同时Competibacterales和Rhizobiales的平均丰度分别下降6.04%和4.25%,总体上未使系统原有菌群落结构发生重大改变。甲醇、糖蜜和乙酸钠体系下富集效果最明显的菌属分别为Methyloversatilis、Zoogloea和Thauera,对应的丰度占比分别增加了35.82%、18.76%和50.44%。q PCR分析结果反映出不同混合比例对不同反硝化基因产生的影响存在差异,混合比例小于1.25‰对提高nor B基因的相对活性具有促进作用;混合比例在0.5~1.75‰对提高nir S基因的相对活性具有促进作用,但对nir K产生抑制;混合比例为1.5‰和2.0‰时提高了nos Z相对活性。乙酸钠体系中nar G、nir S、nor B和nos Z的相对活性明显高于甲醇、糖蜜体系,但nir K的相对活性低于甲醇、糖蜜体系;添加垃圾渗滤液使乙酸钠体系中nar G、nir S、nor B和nos Z的相对活性下降,同时nir K的相对活性升高。