垃圾滲濾液是處理難度較高的廢水。針對本地區垃圾填埋場場滲濾液的長期監測發現，部分垃圾填埋場滲濾液總氮時有超標現象。通過實地調查，分析了總氮超標的原因，并從工藝調整以及管理對策等方面進行探討，提出改進意見。
垃圾滲濾液中總氮監測情況垃圾滲濾液是由超過垃圾所覆蓋土層持水量和表面覆蓋潛力的雨水進入填埋場后流經垃圾層和所覆蓋土層而產生的污水及垃圾本身所含水分，垃圾分解所產生的水和地下滲入水所組成的高濃度污水 [1]。近年來對本地區各垃圾填埋場滲濾液進行監督性監測發現，部分垃圾填埋場處理排放的滲濾液中總氮較高，乃至超標，某些垃圾填埋場滲濾液中的總氮甚至是處于長年穩定超標狀態。以2017年1月，對湘潭縣某垃圾填埋場處理后滲濾液的監測情況為例（見表1），其滲濾液經處理后，主要污染物控制指標中化學需氧量、氨氮、總磷等均較低，符合排放要求，但總氮卻高達409mg/L，超過GB16889-2008《生活垃圾填埋場污染控制標準》表2中總氮標準限值（40mg/L）9倍之多。2018年4月，對湘鄉市垃圾填埋場處理后滲濾液的監測（見表2）表明，其總氮高達1.24×103mg/L，超標30倍。
為了解相關垃圾填埋場滲濾液總氮超標的原因，湘潭市環境保護監測站曾對A縣從垃圾填埋場滲濾液處理情況進行調查監測。由于之前多次監測結果均表明，在滲濾液處理設施進口氨氮＞100mg/L時，處理后滲濾液中氨氮濃度一般均能保持＜1mg/L，而總氮卻高達數十至數百mg/L。這說明處理系統中硝化反應是進行得比較徹底的，即氨態氮氧化成硝態氮的過程是順利有效的，因此調查的重點集中在硝態氮的轉化上。將2017年2月所做調查的監測數據進行匯總。
從該次調查監測的數據進行分析可知，該填埋場滲濾液處理設施中MBR（Membrane Bio-Reactor，即膜生物反應器）作為A2O（Anaerobic-Anoxic-Oxic，即厭氧-缺氧-好氧法）生化系統末端的固液分離環節，其出口廢水總氮達608mg/L，其中硝酸鹽氮為470mg/L。由此證明其生化系統的脫氮效果不佳。
理論上，在A2O工藝的缺氧/厭氧段中，硝酸鹽（NO3−）中的氮（N）將被還原成氮氣（N2），從系統中脫除，即實現反硝化脫氮。但監測數據表明，氮仍以硝酸鹽氮的形式存在于系統中，因此系統的反硝化存在嚴重問題。
此外，從整個處理系統的原理上分析，即使生化脫氮環節效果不佳，RO（Reverse Osmosis，即反滲透）環節仍應具備脫除硝酸鹽氮的能力，但檢測發現RO出口水的總氮和硝酸鹽氮分別有393mg/L和336mg/L，與RO進口相比，僅下降60%左右。
這說明RO膜可能已經出現穿透或膜系統內部出現短流，導致RO系統無法有效截留污染物。從現場檢測RO出水的電導率來判斷，調查期間RO進口水電導率為7.77mS/cm，出口水電導率為4.64mS/cm，電導率下降幅度很小，亦可得出相似結論。
RO系統的運行故障屬于個案，在此不予展開討論，僅就A2O生化工藝而言，脫氮效果不佳有多種原因。在處理系統運行操作層面，污泥負荷與污泥齡控制，系統內、外回流比選擇，系統溫度與酸堿度控制， 缺氧區溶解氧控制等因素都可能影響到反硝化效果。
但本地區相關垃圾填埋場滲濾液處理反硝化失敗*主要的原因還是在于滲濾液本身的性質。一方面垃圾滲濾液由于高濃度的氨氮對生物處理系統有一定的抑制作用；另一方面，由于高濃度的氨氮造成滲濾液中的C/N比失調，生物脫氮難以進行，導致*終出水難以達標排放 [2]。
有廣泛的研究均證實，老年化的垃圾填埋場產生的滲濾液碳源不足，難以滿足理想的生化處理要求。超過十年的垃圾填埋場，其滲濾液中COD/TOC＞2.0，BOD/COD＜0.1 [3]，因此可生化難度大。
脫氮控制對策及其利弊探討目前，針對垃圾填埋場滲濾液中碳源不足，導致反硝化過程中電子供體不足，不能滿足系統中硝態氮還原的問題，各家填埋場大都采取人工投加碳源的辦法來解決，有的投加面粉、有的投加葡萄糖。這樣做一方面增加了系統中的碳源，滿足了反硝化脫氮的需要；但另一方面，人為制造的COD也增加了系統處理污染負荷，由此增加了系統運行的物料、動力等各方面的成本，導致廢水處理經濟成本高企。
此外，依靠生化處理之后的膜處理技術把關，正常情況下處理效果確實能得到很好的保證，但處理裝備的前期建設投入和后期運行成本均非常高。這說明現有的脫氮控制技術完全能滿足脫氮的實際需要，但經濟上需要更大的付出，如何尋求此間的平衡值得進一步探討。
另外，從技術和管理政策方面看，如何對待總氮超標也值得引起思考。總氮是一個綜合性指標，是指水中溶解態氮和懸浮物中氮的總和，包括了可能存在的硝酸鹽氮、亞硝酸氮、無機銨鹽、溶解態氨和大部分有機化合物中的氮。環境中不同形態存在的氮對環境的危害或影響是不同的。
有機氮和氨氮對水環境的危害會比硝酸鹽氮的危害要大得多，從環境質量標準體系中對總氮、氨氮和硝酸鹽氮的限值規定可對此進行有力的說明，見表4。雖然現行的《地表水環境質量標準（GB3838-2002）中總氮標準限值與氨氮限值一致，且遠低于硝酸鹽氮限值，并不科學，但在實際地表水環境水質的考核評價中，并不對總氮進行單因子評價。總氮監測數據更多地是應用在評價湖庫水體的富營養程度方面。
注：所列限值為適用于集中式生活飲用水源的III類標準限值或適用于集中式生活飲用水地表水源地補充項目標準限值。
由于自然條件下，氨態氮可以轉化為硝酸鹽氮，而硝酸鹽氮是不可能逆轉為氨態氮的，所以沒有必要對硝酸鹽氮實施嚴厲的控制措施，現行的綜合排放標準或各行業排放標準均未將硝酸鹽氮作為約束性控制指標。不加區分地將總氮作為控制性指標可能會給以硝酸鹽氮為主的排放企業的廢水處理以及環境保護主管部門的管理帶來困擾。事實上這種困擾已經在本地區出現，垃圾場為總氮超標應如何整改而叫苦，環保部門則為是否應對總氮超標處罰而糾結。對此，我們認為針對垃圾填埋場滲濾液，以氨氮限值控制氨態氮排放，以化學需氧量或凱氏氮限值控制有機氮排放，或比單純以總氮限值控制氮污染更合理。對部分老齡化垃圾填埋場處理后滲濾液總氮超標的問題進行了調查，發現總氮超標的實質是硝酸鹽氮過高，判斷其原因是滲濾液中碳源不足，導致生化處理系統的反硝化脫氮效果不佳。
目前所采取的提高脫氮能力的措施為人工投加碳源，客觀上增加了系統處理負荷，并大大提高了經濟成本。由硝酸鹽態氮導致的總氮超標所產生的實際環境危害比由氨態氮或有機氮超標帶來的環境危害要小得多，建議不再對這類硝酸鹽態氮過高的廢水進行總氮評價考核，而直接用氨氮或凱氏氮進行考核更為合理。
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