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垃圾渗滤液污染物浓度高，并含有一定量的难生物降解有机物，常规的处理工艺难以使处理出水达到排放标准。因此，如何能够高效、低成本地处理渗滤液，一直是环境领域的一个研究热点。使用RO（反渗透）工艺处理渗滤液能够得到质量较高的出水，但是其运行成本较高、生成膜后浓水的问题目前仍没有有效的最终处置方法。本研究通过分析某垃圾填埋场MBR出水渗滤液的水质特性，决定使用两级Fenton-BAF工艺来对该渗滤液进行深度处理，以替代原有的RO工艺，解决上述问题。本研究使用了PFS（聚合硫酸铁）混凝和Fenton氧化工艺对MBR出水渗滤液进行深度处理，都取得了不错的效果。考虑到Fenton的·OH高级氧化作用可以改变难生物降解有机物的化学结构，提高出水的可生化性，本研究决定使用Fenton高级氧化工艺来作为MBR出水渗滤液的预处理工艺。采用Fenton氧化工艺处理MBR出水渗滤液的最佳反应条件为：反应初始pH=4，H2O2投加浓度为0.048mol/L，H2O2和Fe2+摩尔比为2.5:1，COD、TOC、UV254和色度的去除率分别是68.2%、61.5%、85.1%和92.2%。在此基础上，本研究为了节省Fenton氧化工艺中的药剂成本，对传统Fenton工艺进行了改良，提出了改良型Fenton工艺。改良型Fenton工艺节省了反应中酸和碱的使用，其药剂投加成本仅为传统工艺的24%。虽然在整体的处理效果上和传统工艺有一定差距（改良型Fenton工艺对COD、TOC、UV254以及色度的去除率分别是54.8%、68.9%、69.8%和71.9%），但作为一种预处理工艺，改良型Fenton工艺拥有一定的应用潜力。本研究使用了GC-MS和荧光分析检测技术对两级Fenton-BAF小试系统的各工艺段出水进行分析，来了解该工艺对渗滤液中的有机物，特别是难生物降解有机物的转变过程。实验结果验证了，对多环芳烃、杂环类、腐殖质类等难生物降解的芳构化程度较高的有机物，使用Fenton氧化可以破坏其稳定的化学结构（如芳香环、共轭集团等），对有机物进行一定的官能团修饰（如增加羰基、羟基），将大分子有机物转变成小分子，从而提高了化学氧化处理出水的可生化性。