【生活填埋场渗滤液原位脱氮是利用填埋场本身可看作大型生物反应器特点而进行的脱氮，其主要是指对氨氮的脱除。本文阐述了渗滤液中氨氮的特点、生物毒性，填埋场内氮的转化、衰减过程，目前渗滤液中氮去除原位处理研究现状，并分析了研究中存在问题，提出了渗滤液原位脱氮的发展方向。】 生活垃圾填埋场渗滤液（以下简称渗滤液）中氮的脱除已引起了人们的高度关注。当前填埋场垃圾主要进行厌氧填埋，渗滤液中氮主要以NH3-N形式存在，因此渗滤液中脱氮即指对氨氮的脱除。目前渗滤液氨氮脱除主要通过渗滤液后处理，方法有吹脱、化学沉淀法、氧化、膜过滤、蒸发[1]和生物脱氮等，其中生物脱氮是最具有发展前途的方法之一[2]。基于渗滤液后处理脱氮成本高、处理效果欠佳的缺点和填埋场本身可看作大型生物反应器的特点，人们开展了填埋场渗滤液原位脱氮的研究。 渗滤液中的氨氮主要来自垃圾中蛋白质等含氮物质的降解，具有浓度高（质量浓度可达几千甚至上万mg/L）、时空变化大（在整个填埋周期内可以从低于100 mg/L到几千mg/L）、C/N比低，生物处理困难等特点。尤其是近年来发展了渗滤液回灌的渗滤液原位处理技术，渗滤液循环中氨氮不断积累，使其浓度最终高于传统填埋场渗滤液[3],而且由于渗滤液原位处理主要在于脱碳，不能有效去除氨氮[4]，由此导致渗滤液中C/N比更低，微生物营养元素比例失调，同时渗滤液中氨氮浓度过高，抑制活性污泥微生物活性，影响后续生物处理效率，使得后处理困难。当水中总的氨氮浓度大于200 mg/L ，在温度为15℃，pH 8时，水中游离氨含量高于6%，即相当于存在120 mg/L的NH3，能破坏生物氧化；X.Z.Li等通过测定脱氢酶和SOUR（氧呼吸速率）等参数研究了渗滤液中高氨氮浓度对活性污泥中微生物的抑制作用，其结果表明[5]：当进水中氨氮浓度由50 mg/L 增加到800 mg/L时，脱氢酶活性由11.04μg/ mgMLSS依次降低到4.22μg/ mgMLSS，SOUR也从68 mgO2/ mgMLSS下降到45 mgO2/ mgMLSS，COD去除率从95.1%相应下降至79.1%，出水中氨氮浓度由0.58 mg/L上升到649 mg/L。 填埋场中的氮的转化包括氨化、同化、硝化和反硝化作用。首先，蛋白质在微生物产生的蛋白酶作用下进行水解成多肽和二肽，然后由肽酶进一步水解成氨基酸，氨基酸通过降解释出NH4+。释出的一部分NH4+可被同化为细胞的组成部分；另一部分NH4+在有氧存在时经硝化细菌作用转化为硝酸盐，硝酸盐在随后的兼氧/厌氧环境中可以H2为电子供体，发生氧化还原反应，NO3-－N转化为N2；也可以被异养反硝化细菌作为最终电子受体，通过生物异化还原成N2，硝酸盐还能通过自养反硝化细菌如反硝化硫杆菌（Thiobacillus denitrificans）的作用，利用硫的化合物（HS－、S2O32- 、S4O62-、SO32-）和无机碳源（CO2、HCO32-）作为能源进行反硝化，将硝酸盐氮还原成氮气。其机理可用以下方程式表示：
厌氧条件下，厌氧氨氧化细菌能以NH3取代有机物作为电子供体，NO2-取代O2作为最终电子受体，进行厌氧氨氧化作用，将NH4+转化为N2。如NH4+在亚硝化杆菌（Nitrosomonas）作用下发生厌氧氨氧化，转化成N2[6]：
3 填埋场渗滤液氨氮原位处理研究现状
第二阶段：硝酸盐在兼氧状态下被还原成 N2O、N2： 填埋场是一个复杂的异质系统，固体废物中硝化－反硝化的机理相对于废水处理的更为复杂[7]。但同时填埋场可看作一座大型的生物反应器， 其中各种各样的微生物共存，这些微生物能发生各种各样的反应，其关键在于占优势的环境条件和底物特性。因此参照废水生物脱氮这种脱氮原理，Pohland首次利用堆肥腐熟物质作为模拟成熟垃圾材料，在实验室内人为的将填埋场设置成缺氧、厌氧、好氧三个区域（其中缺氧区为反硝化区，厌氧区为产甲烷区，好氧区为硝化区），通过各区进行内循环和不进行内循环两种运行方式，比较研究了在渗滤液回灌过程中原位处理渗滤液中氨氮的可能性。试验结果表明[8]：以内循环方式运行条件下氮的转化率达到95％；而不进行内循环时，每个循环硝化转化率为30%-52%，反硝化转化率为16%-25%。继Pohland之后，Jokela等利用填埋场本身亦可认作是一座大型的生物过滤池的原理，以稳定后的垃圾作为模拟生物滤池填料对渗滤液进行好氧曝气，将渗滤液中NH4+转化为NO3-，出水再回流至由两层不同填埋龄的垃圾（上层为9年填埋垃圾，下层为45年填埋垃圾）组成的模拟垃圾填埋体进行反硝化脱氮处理。结果表明[9]：好氧滤池在氨氮负荷为100~125 mg/L·d时，硝化效率在90%以上，且进水中有机物浓度提高时，对硝化效率无影响；只是当COD去除率提高到80%时，硝化过程中有10%-30%的氮因以NH3形式挥发和被同化为生物体部分而损失；反硝化阶段，在TON（Total oxidised nitrogen）负荷为3.8 g/t·TSwaste·d时，其去除率在35%-71%之间，且不影响渗滤液的产甲烷作用。根据Burton等报道[10]，以KNO3形式加入500~1000 mg/L的NO3－到产甲烷反应器中，NO3－完全被反硝化，其负荷甚至可达3.8g/t·TSwaste·d。何若[11]等通过实验室模拟两相垃圾填埋场（即传统填埋场+产甲烷反应器），以对填埋场上层间歇曝氧，营造填埋场内好氧、缺氧、厌氧的生物空间环境，强化其中的硝化细菌和反硝化细菌生长（NBL）和将产甲烷反应器出水再经ALSB好氧处理（OBL）后回灌至垃圾填埋场两种方式对其脱氮效果进行了研究，结果表明：相较于单纯的两相厌氧填埋场，两种方式都取得了更好的脱氮效果，其中以OBL运行方式脱氮效果最佳。郭东辉等[12]研究了将渗滤液用SBR法好氧处理后再进行回灌的渗滤中氨氮的变化规律发现：渗滤液中氨氮浓度大大降低，且回灌能显著加速填埋场内含氮物质的水解。于晓华等[13]等研究了填埋层空气状况对渗滤液中氨氮成分变化的影响，发现向填埋场供给少量空气，可以缓解渗滤液氨氮难以处理的困难，特别是利用填埋层与环境温差，可以强化空气通过集气管、集水管与外界大气的对流，扩大填埋层中的好氧区域，更有利于垃圾和渗滤液中氨氮去除。此外，Pohland等[14]在填埋场的脱氮运行中发现：当填埋场中最初的易降解有机物质降解以后，为填埋场中自养反硝化细菌提供了良好的生存条件，促进了自养反硝化细菌的增长，这些细菌能利用硫化合物中的氧化态硫作为电子供体，进行反硝化作用，使得自养反硝化速率由15%增加到55%，而NO3-完全转化为N2，该结果对于低C/N比的渗滤液在填埋场内进行原位脱氮具有重要意义。
填埋场渗滤液原位脱氮研究还处于起步阶段，有许多问题还有待进一步研究，主要有以下几个方面：
硝化作用是在硝化细菌作用下进行的。由于硝化细菌对酸性环境比较敏感，一般在碱性环境中能良好增长， | 
