垃圾渗滤液厌氧处理污泥颗粒化成因及促进条件的研究

厌氧生物降解是处理垃圾渗滤液的重要途径之一。高效厌氧反应器的启动和运行成败取决于能否培养出活性高、沉降性好的颗粒污泥。本项目针对广西垃圾渗滤液因高氨氮、高硫酸盐、营养比例失调、季节性变化等特征，引起厌氧反应器活性污泥难以颗粒化、接种颗粒污泥解絮，活性菌体流失，导致系统持续稳定运行困难甚至失效的现状问题，研究厌氧污泥颗粒化成因及促进条件，开展颗粒污泥在渗滤液中氨氮、硫酸盐、卤代有机物的去除能力和耐受性等方面的应用研究。内容包括：①研究渗滤液主要污染物的厌氧生物降解特性以及对颗粒污泥稳定性的影响；②采用絮状污泥培养颗粒污泥，通过粒径、沉降速度、有机负荷、代谢产物和活性等指标评价污泥颗粒化进程及特性；③研究高氨氮、高硫酸盐渗滤液厌氧颗粒污泥形成条件及污泥颗粒解絮的影响因素；④从物化性质、微生物群类及生长动力学等方面提出渗滤液厌氧污泥颗粒化机理，分析渗滤液在颗粒污泥内的降解代谢途径与动力学特性。

本项目研究渗滤液中厌氧污泥颗粒化机理和颗粒化条件，分析厌氧颗粒污泥在形态特性、微生物相组成以及颗粒化结构上的特征，提出颗粒污泥结构模型和形成机制，探讨加速厌氧污泥颗粒化的优化工艺条件。.微量元素加速垃圾渗滤液厌氧处理启动及污泥颗粒化的研究结果表明：（1）Fe2+、Co2+、Ni2+对渗滤液厌氧处理的影响均表现出了“低促高抑”的Hormesis效应；提高了厌氧微生物对渗滤液中难降解有机物的利用率，改善了污泥产甲烷活性；（2）Fe2+、Co2+、Ni2+投加组合优化能够促进UASB对渗滤液厌氧处理。.渗滤液中胞外聚合物的影响及厌氧颗粒污泥生长模型建立的研究结果表明：（1）启动阶段随着颗粒污泥的生长，污泥内部结构趋于紧实，孔隙率逐渐降低。（2）运行阶段，污泥能够保持较高的活性。颗粒污泥表层与内部微生物分布不同，表层微生物以球菌为主，各微生物种群间紧密联系，颗粒污泥内部以短杆菌为主。（3）渗滤液中厌氧颗粒污泥粒径生长变化模型，可对颗粒污泥粒径因污泥生长变化做出模拟，通过改变反应器运行或进水条件模拟反应器污泥粒径变化速率。.渗滤液高氨氮、高硫酸盐含量对颗粒稳定性影响的研究结果表明：（1）响应面分析法模拟方程可预测累计产甲烷量、COD去除率、NH4+-N去除率和SO42-去除率。（2）在特定的优化约束条件下，得出了最优起始浓度时预测的累计产甲烷量、COD去除率、NH4+-N去除率、SO42-去除率。（3）升流条件下按优化浓度进水可降低渗滤液中的其他抑制因素对厌氧颗粒污泥活性的影响。（5）按照最优进水浓度进水，颗粒污泥具有高传质效率和不易破碎特性。污泥沉降性能良好。（6）渗滤液中微量元素有利于提高污泥浓度，增大反应器内生物量，有利于颗粒污泥的稳定。.渗滤液厌氧降解垃圾渗滤液中腐殖质对颗粒污泥的影响及其降解特性研究结果表明：（1）HA在厌氧反应过程较难被微生物分解利用；HA的存在及其浓度的改变对颗粒污泥并没有明显的生物毒性抑制作用，在渗滤液中时，能提高颗粒污泥对渗滤液中有机物的分解利用率。（2）HA对颗粒污泥产甲烷活性有一定的促进作用。（3）HA对污泥颗粒表面及内部微生物量明显增多，污泥表面微生物以球菌为主，内部微生物以丝状菌为主；渗滤液条件时，HA对颗粒污泥形态结构及微生物组成影响不明显。