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伴随着我国城市化的加快，城市生活垃圾产量不断增加，卫生填埋法成为应用最广泛的垃圾处理和处置方法。卫生填埋会产生填埋气和渗滤液，其中渗滤液因水质水量变化大、有机物和氨氮浓度高、营养元素比例失调等水质特点，尤其是晚期渗滤液，因其可生物降解碳源少，C/N低，如何实现低能耗高效脱氮成为难题之一。与传统的硝化反硝化比较，短程脱氮能节约25％的能耗与40％的碳源，且污泥产量较低。厌氧处理低能耗，污泥产量少，易于实现高有机负荷且能够回收能源，常用于渗滤液的预处理。但是，由于氨氮厌氧降解的有效途径尚未发现，单独使用厌氧技术往往不能实现渗滤液的高效脱氮，需要与其他工艺组合使用。厌氧与好氧组合工艺成为同时去除垃圾渗滤液有机物与高氨氮的最佳的选择。 本论文在SBR反应器中利用游离氨(free ammonia，FA)、游离亚硝酸(freenitrous acid，FNA)对NOB(nitrite oxidizing bacteria，NOB)选择性抑制并耦合实时控制策略处理晚期垃圾渗滤液，成功实现持久稳定的短程脱氮，并研究了不同碳源、碳氮比对渗滤液短程脱氮的影响，考察实际污水短程脱氮过程，不同pH对以NO2-为电子受体短程反硝化的影响。进水NH4+-N浓度为108～177.3mg/L(平均值为138.7 mg/L，为混合完全后的数值)时，亚硝积累率一直稳定达90％左右。通过FA和FNA对NOB的选择性抑制，以pH、DO和ORP为参数的实时控制，获得稳定短程脱氮。乙酸钠为碳源时最佳C/N为3，比反硝化速率(均值)达到19.8 mg NOx--N/g MLSS·h，出水NH4+--N、NO2--N、NO3--N、IN分别小于6 mg/L、2 mg/L、1 mg/L和30 mg/L；初始pH值为8.5时，反硝化速率最大，pH介于7.5～8.5间，反硝化速率差异小于7.2％。 在确定适宜的投加碳源种类和投加量后，在“两级UASB-A/O”组合工艺中，考察不同碳源投加方案及突然过量投加对短程脱氮的影响，对比分析了两种方案的优缺点。碳源投加方案1在原水水箱中投加，最佳乙醇投加C/N为3，出水小于15 mg/L，脱氮效果良好，且在抗过量投加能力出色，在突发过量投加数值小于正常值1.5倍时，对后续短程硝化的影响较小，当投加数值继续升高至正常值的2倍时，对后续硝化产生显著不良影响，出水NH4+-N大于25 mg/L。投加方案2在A/O反应器A段投加C/N=4.5的乙醇时能够实现很好的脱氮效果，但突发投加过量时对于硝化影响较大，投加数值为正常值1.167倍时，出水NH4+-N就已经接近排放标准限值，而当投加量增至正常值的1.333倍时，出水NH4+-N>25 mg/L。两种碳源投加方案均能实现稳定的短程生物脱氮，碳源投加方案方案1(即在原水箱投加)具有较好的抗冲击突发过量投加能力，且投加量较少，经济高效，做为实际晚期渗滤液碳源不足时碳源投加方案更合适。 两级UASB-A/O系统处理早期垃圾渗滤液，利用FA与FNA联合抑制，实现并维持城市生活垃圾渗滤液短程硝化，因早期渗滤液碳源充足，脱氮效果良好。以A/O反应器内具有良好短程脱氮性能的污泥，在不同FA浓度和MLSS梯度下进行硝化批次试验，基于大量试验数据确立硝化抑制动力学模型，并通过函数拟合确定不同FA和MLSS下硝化抑制动力学模型常数和适宜的FA/MLSS，考察不同污水硝化过程中FA耦合MLSS对硝化抑制动力学，结果表明，在恒温且恒定MLSS条件下，FA浓度与比氨氧化速率之间的变化曲线符合修改的Andrews抑制动力学模型，高污泥浓度下，污泥对FA的耐受性增加，FA对污泥的抑制减弱。A/O污泥在FA/MLSS=(1.764～2.371)×10-3时，亚硝积累率为77.42％～99.40％，FA/MLSS为(2.818～4.793)×10-3时，亚硝积累率为下降到61％左右。 最后为考察碱度类型及浓度对渗滤液短程硝化的影响，使用两级UASB-A/O工艺处理碱度缺乏的渗滤液，通过对比不同外加碱度药剂和浓度批次实验，并在UASB-A/O反应器内投加碱度获得良好的NH4+-N去除率和亚硝积累率。当外加NaOH、Na2CO3、NaHCO3补充碱度时，投加NaHCO3硝化速率最大(0.19731 mg NH4+-N/L·min)，NaHCO3为最佳碱度药剂；投加NaHCO3补充碱度，起始Alk/NH4+-N=7.50、10.35、13.45和16.75时，氨氧化速率分别为0.144、0.173、0.204和0.213 mg NH4+-N/L·min，考虑运行成本，碱度按照起始Alk/NH4+-N=13.45补充为宜。在两级UASB-A/O反应器处理碱度不足渗滤液时，按照Alk/NH4+-N=13.45以NaHCO3补充碱度，短程硝化效果得到明显改善，出水NH4+-N小于10 mg/L。取A/O反应器内污泥，对比考察碱度受限与否AOB受FA抑制情况，当起始FA分别为3.2、4.5、7.2、10、12mg/L，时，碱度受限时比氨氧化活性与碱度不受限相比，分别下降了24.09％、20.32％、7.43％、22.74％和29.88％。表明在碱度受限时，相同FA浓度下硝化更容易受抑制，对于碱度不足渗滤液适当补充碱度来改善硝化性能是可行的。