随着社会的发展,人民的生活水平日益提高,大量生活垃圾的处置问题也随之而来。如何高效处理垃圾一直是人们关注的重要问题之一,常用的垃圾处理方法有卫生填埋、堆肥和焚烧。根据我国国情,卫生填埋目前仍是大部分地区的首要选择。而填埋过程中由于垃圾自身降解或雨水作用而持续产生垃圾渗滤液,如果不能进行及时合理的处理,其不仅会造成严重的环境污染问题,还会危害人们的身体健康,并由此产生一系列社会问题。因此,本研究基于生化耦合臭氧催化氧化技术对西安江村沟垃圾填埋场的垃圾渗滤液进行深度处理。论文主要研究成果如下:(1)为了处理高浓度垃圾渗滤液,提出了臭氧直接氧化预处理、臭氧催化氧化结合厌氧折流板膜生物反应器(ABMBR)系统。经过一系列处理后,COD和氨氮的总去除率分别为91.2%和99.4%,色度从1250倍显著下降到40倍。此外,ABMBR中的Proteobacteria(变形菌门)、Chloroflexi(绿弯菌门)、Bacteroidetes(拟杆菌门)和Brevundimonas(短波单胞菌属)可以参与有机物的降解。电子顺磁共振(EPR)分析表明,羟基自由基是臭氧直接氧化过程中的主要活性氧物种,而超氧自由基在臭氧催化氧化过程中起着重要作用。(2)为优化垃圾渗滤液处理系统结构,本实验采用活性污泥法与臭氧催化氧化技术相结合的耦合工艺来处理垃圾渗滤液,该工艺包括活性污泥法预处理、臭氧催化氧化结合折流板膜生物反应器(MBR)系统。COD、色度、UV_(254)、氨氮、三维荧光峰值和三维荧光区域积分(FRI)都有明显的下降;最终,COD、氨氮和磷酸盐的最大去除效率分别为98.46%、99.92%和79.71%,并且出水中重金属含量符合排放标准。该工艺能够深度去除垃圾渗滤液中污染物归因于活性污泥中细菌和臭氧催selleck产品化氧化的协同作用:host genetics(a)污泥中发现Proteobacteria(变形菌门)和Bacteroidetes(拟杆菌门)占比最多,可以降解难降解有机物。Thauera(陶厄氏菌属),Acinetobacter(不动杆菌属),Nitrospira(硝化螺旋菌属)和Nitrosomonas(亚硝酸菌属)在反硝化过程中起重要作用。(b)在臭氧催化氧化过程中,臭氧产生的羟基自由基(·OH)在反应过程中会与氧结合生成过氧化氢自由基(·OOH),而未配对的电子被催化剂表面的吸附氧捕获,产生超氧自由基(·O_2~-)。此外,催化剂表面的活性金属组分,如Ce~(4+)/Ce~(3+)氧化还原对、Mn~(2+)、Mn~(3+)和Mn购买Smoothened Agonist~(4+)能够协同转化,从而能够保持催化剂的活性,实现污染物的稳定去除。(3)为了进一步提升系统的处理效率、降低运行复杂程度和成本,本实验进一步简化了活性污泥法和臭氧催化氧化技术耦合工艺,仅保留一个厌氧好氧交替运行生化反应器、一个臭氧催化氧化反应器。通过连续筛选参数,在最优条件下,NH_4~+-N从1180.72 mg/L下降到9.77 mg/L,去除率为99.17%,UV_(254)从7.2下降到1.98,色度从400倍降低到40倍,三维荧光峰值和三维荧光区域积分也在处理的14天内显著降低。AOB-amo A、nxr A、nap A、nir S和nos Z的目标基因测试分析结果表明,不同细菌在脱氮过程中起关键的作用,其中Halomonas(盐单胞菌属),Pseudomonas(假单胞菌属),Paracoccus(副球菌属),Melaminivora和Luteimonas(藤黄单胞菌属)细菌可进行反硝化。因此,活性污泥法与臭氧催化氧化的耦合过程可以有效地实现垃圾渗滤液的深度处理。