城市生活垃圾渗滤液是一种成分复杂、处理难度大的污水，具有高NH4+–N、高COD的特点［1］。生化处理可去除COD、NH4+–N、TN，但高效去除TN是渗滤液处理的难点。李军［2-4］等在垃圾渗滤液中试研究中发现，生化处理对NH4+–N、TN的去除率均未达到90%。影响高效去除TN的因素包括COD/TN、温度等。本实验采用改良型厌氧/缺氧/好氧（AAO）工艺中试系统，初步探索COD/TN和温度对COD、NH4+–N和TN去除率的影响。1材料与方法1.1实验对象与接种污泥实验对象是湖南某垃圾填埋场调节池的渗滤液，接种污泥为某垃圾渗滤液处理厂A/O工艺的好氧池活性污泥。1.2实验装置中试装置由碳钢制作，由厌氧池（A池）、缺氧池（A池）、好氧池（O池）和二沉池组成，有效容积分别为22.4 、4.1 、31.6 、2.46 m3。好氧池采用S型廊道和底部微孔曝气，厌氧池和缺氧池设置折板，使池内水流呈现上下翻流达到竖向推流式混合；3个池子均不设搅拌器。中试系统将二沉池底部污泥回流到好氧池第一格，好氧池第6格混合液回流到缺氧池第1格。1.3实验方法中试实验活性污泥驯化培养采用接种法，经驯化培养71 d后，即进入正式实验阶段。实验处理流量为0.25 m3/h，连续运行，系统温度随气温变化自行波动。根据进水水质COD/TN和系统温度，把整个实验阶段分为3个阶段，运行期间实验装置主要运行参数和进水水质见如表1所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2020.12.024.T001表1运行参数和进水水质项 目第1阶段(2019年3月1日～2019年4月30日)第2阶段(2019年5月1日～2019年7月31日)第3阶段(2019年11月12日～2020年1月12日)好氧池混合回流比168～2016二沉池污泥回流比42～84好氧池DO/(mg/L)3～51～63～5缺氧池DO/(mg/L)0.1～0.50.1～0.50.1～0.5温度/℃15～3024～3712～22pH值7.17～7.757.49～8.598.27～8.82COD/(mg/L)6 880～10 7803 115～8 7432 901～7 056NH4+–N/(mg/L)958～1 4001 085～1 4241 194～1 385TN/(mg/L)1 084～1 4191 217～1 6321 295～1 602最低COD/TN5.92.32.1最高COD/TN8.87.05.11.4分析项目与测定方法NH4+–N浓度的测定采用纳氏试剂分光光度法，亚硝酸盐氮浓度的测定采用N－（1－萘基）－乙二胺分光光度法，硝酸盐氮浓度的测定采用紫外分光光度法，TN浓度的测定采用碱性过硫酸钾消解－紫外分光光度法，COD浓度的测定采用重铬酸盐法，DO浓度的测定采用G+Y在线溶氧测定仪。2结果与讨论2.1对COD去除效果的影响运行过程中，不同COD/TN条件下的COD去除率如图1所示。由图1可知，第Ⅰ阶段COD/TN平均为7.3，COD平均去除率为79%，第Ⅱ、Ⅲ阶段平均COD/TN分别为4.2、3.2，平均COD去除率为67%、57%，第Ⅱ阶段COD平均去除率高于第Ⅱ和第Ⅲ阶段。在整个实验过程中，发现系统对COD去除率随进水COD浓度升高而增大，最大去除率为87%。10.3969/j.issn.1004-7948.2020.12.024.F001图1不同COD/TN条件下的COD去除率2.2对NH4+–N去除效果的影响运行期间进出水NH4+–N浓度变化如图2所示。由图2可知，第Ⅰ阶段系统温度逐渐上升，二沉池出水NH4+–N浓度从700 mg/L降至300 mg/L；当温度稳定在20 ℃以上后，出水NH4+–N快速下降且稳定在50 mg/L以下。第Ⅱ阶段温度高于20 ℃，出水NH4+–N浓度在20 mg/L左右波动。第Ⅲ阶段温度逐渐下降，出水NH4+–N浓度呈上升趋势；当温度低于16 ℃，出水NH4+–N由100 mg/L迅速升至400 mg/L以上；在温度12～16 ℃时，出水NH4+–N浓度升至700 ～800 mg/L。10.3969/j.issn.1004-7948.2020.12.024.F002图2系统进出水的NH4+–N浓度的变化NH4+–N去除率随温度升高而升高，当温度不低于20 ℃时，硝化反应强烈，NH4+–N去除率保持在95%以上；温度低于20 ℃时，硝化反应开始受到抑制，且温度越低抑制越严重；当温度为12 ℃时，NH4+–N去除率仅为50%。实验中不同进水COD/TN条件下的氨氮去除率如图3所示。由图3可知，在不同的COD/TN条件下，NH4+–N去除率均能稳定在95%以上，表明在本实验条件范围内，COD/TN对NH4+–N去除效率影响甚微，这与NH4+–N去除率随着碳氮比升高而降低的已有研究结果存在差异［5-6］。原因可能是本实验好氧池混合液回流比高达16，有利于硝化菌生长，提升硝化反应速率。实验中发现，在进水COD/TN为2.1和8.8时，NH4+–N去除率均能达到95%以上，表明硝化效果良好，硝化反应未受明显影响。10.3969/j.issn.1004-7948.2020.12.024.F003图3不同COD/TN条件下的NH4+–N去除率2.3对TN去除效果的影响系统进出水的TN、COD/TN的变化如图4所示。10.3969/j.issn.1004-7948.2020.12.024.F004图4系统进出水的TN、COD/TN的变化由图4可知，第Ⅰ阶段，COD/TN在5.9～8.8之间，TN去除率波动大，最高TN去除率为92%，平均去除率为58%。第Ⅱ阶段，平均COD/TN为4.2；随着COD/TN降低，TN去除率明显下降，最高TN去除率为89%，平均去除率为32%。在第Ⅲ阶段初期，COD/TN为2.1～2.5，TN去除率不超过10%，第167 d开始补充外部碳源，碳源为葡萄糖，进水COD和碳源共同维持系统COD/TN在7～8之间，TN去除率由10%升高至47%。第Ⅱ阶段进水COD/TN为6～7时， 渗滤液TN去除率在90%以上。实验中发现，在考虑硝化液回流流量条件下，反硝化反应可在1 h内完成。另外，在第Ⅱ阶段，COD/TN无较大变化的条件下，TN去除率为90%以上的现象仅持续了15 d，造成此种现象的原因尚不明确，有待于进一步研究。温度对TN去除率的影响比COD/TN对TN去除率的影响更明显。第Ⅲ阶段初期，温度在18～22 ℃，进水COD/TN为2.1～2.5时，TN去除率不大于10%；当后期投加碳源提高COD/TN至7～8，温度下降至15～17 ℃时，TN去除率可达47%且较稳定。当温度继续下降至13 ℃以下时，TN去除率开始下降，最低值为10%。实验过程中，TN去除率较高时的温度均在20 ℃以上；当温度低于13 ℃时，反硝化反应抑制现象严重。3结语采用改良型AAO工艺，以湖南某生活垃圾填埋场中期渗滤液为研究对象，除驯化外经过215 d的中试实验，得出以下结论：① 采用改良型AAO工艺处理垃圾渗滤液，COD、NH4+–N和TN的最高去除率可分别达到87%、98%、92%。② 垃圾渗滤液进水COD/TN变化对COD和NH4+–N去除效果影响较小，对TN去除效果影响明显；COD/TN为6～7时，TN去除率高达92%；COD为3～4时，TN去除率仅为10%。③ 垃圾渗滤液生化处理中温度对NH4+–N和TN去除效果的影响较大，对COD去除效果影响较小。硝化反应适宜的温度在20 ℃以上。温度低于20 ℃时，NH4+–N去除率明显下降；气温低于12 ℃时，NH4+–N去除率仅有50%。反硝化反应适宜的温度处于20 ～30 ℃，温度低于13 ℃时，反硝化反应抑制现象严重，TN去除率仅为10%。