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垃圾渗滤液是垃圾在卫生填埋过程中经过复杂的物理、化学作用及生物化学作用，在外界因素影响下产生的污水，如何将其处理达标排放是国内外环保领域的一大难题。目前，组合工艺已经成为垃圾渗滤液处理工艺的必然选择。本论文对两级AO+Fenton+BAF组合工艺在湖南地区的使用情况进行试验研究与分析，探索生物法联合高级氧化法处理垃圾渗滤液的效果、运行特点以及改进措施，得出以下主要结论：(1)对石门垃圾渗滤液处理场(两级AO+Fenton+BAF组合工艺)调试运行阶段的稳定运行情况及出水水质进行研究发现：在进水COD浓度为997.1mg/L~1100mg/L，氨氮浓度为294~395.2mg/L、生化系统好氧池溶解氧为2~4mg/L，厌氧池溶解氧在0.5mg/L以下的条件下，系统对COD的去除率为93.33%~95.6%，对氨氮的去除率为96.9%~99.6%；系统出水水质稳定，COD平均浓度值为55.83mg/L，氨氮平均浓度值为4.61mg/L，所测指标均达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对一般地区标准。(2)通过对新化垃圾渗滤液处理场(两级AO+Fenton+BAF组合工艺)在不同温度条件下对早期垃圾渗滤液的处理效果进行分析发现：温度对两级AO生化系统和Fenton反应都会有影响。高温季节生化效果好，化学反应速度快，组合工艺系统可进行高负荷运行；低温季节生化系统和Fenton高级氧化系统对污染物的降解都受到限制，但是在低负荷的运行条件下，依然能够保证出水达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对一般地区标准。(3)晚期垃圾渗滤液污染物浓度高，处理难度大，在处理此类渗滤液时，两级AO生化系统的效果较差，这严重影响了系统的整体处理效果，增加了后续Fenton化学氧化药剂的成本，为了保证出水水质达标，必须对组合工艺进行优化。优化方式是在两级AO生化系统末端增加聚铁混合装置，以降低Fenton进水污染物浓度。本文通过对芷江垃圾渗滤液处理厂(两级AO+Fenton+BAF组合工艺的优化)的处理效果进行分析发现：优化后的组合工艺对晚期垃圾渗滤液的处理，出水氨氮、COD、色度和总磷都能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对一般地区标准。(4)通过工艺技术与经济分析，发现两级AO+Fenton+BAF组合工艺系统具有工艺先进、出水效果稳定、建设成本低、处理费用低、出水水质好、自动化程度高、操作简单等一系列优点，适合中小型渗滤液处理工程。本论文通过试验研究对两级AO+Fenton+BAF组合工艺在不同条件下的运行情况进行了解和分析，得到两级AO+Fenton+BAF组合工艺出水能达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)对一般地区标准的结论，以及高低温运行特点，处理晚期垃圾渗滤液的措施，对相似规模的垃圾渗滤液处理项目具有一定的指导作用和借鉴意义，为此工艺的发展和推广应用奠定了基础。