目前我国90%以上的城市采用填埋法处理垃圾。生活垃圾填埋场所产生的大量垃圾渗滤液对环境造成了严重影响，其水质中含有大量COD、NH₃-N及重金属离子，且复杂多变，一旦进入环境，将严重危害土壤并污染地下水源。因此，寻求一套经济合理的垃圾渗滤液处理工艺是推动垃圾填埋场技术发展、保护环境所面临的关键问题。西安市江村沟垃圾渗沥液处理厂工程于2004年9月建成并投入运行，但由于处理能力低、出水水质差，渗沥液运送至城市污水处理厂处理，严重影响城市污水处理厂正常运行。随着国家对垃圾渗沥液出水指标要求的提高，西安市江村沟垃圾渗沥液处理厂必须进行改造，满足一级排放标准的要求。但何种工艺可以满足处理要求，仍需要进行一定的研究。本论文对西安市江村沟垃圾渗沥液的水量和水质监测分析基础上，通过类别分析，研究了西安市江村沟垃圾渗沥液处理厂的进水水质、设计容量、提标改造工艺，提出主要工艺参数，为工程实施奠定了技术基础。论文获得的主要结果如下：1)渗沥液处理量为1200m³/d。通过对江村沟垃圾场一段时期内渗滤液水质的调查，确定处理进水水质为：COD_Gr30000mg/L、BOD58000mg/L、悬浮物2000mg/L、总氮3000mg/L、氨氮2500mg/L、总磷15mg/L、类大肠菌群数2.4x10⁵个/L、总汞0.016mg/L、总镉0.4mg/L、总铬0.16mg/L、六价铬0.02mg/L、总砷0.01mg/L、总铅0.4mg/L、色度2000（稀释倍数）。2)西安市江村沟垃圾填埋场的垃圾渗沥液BOD/COD=0.26，废水可生化性不佳，且氨氮含量高，经常维持在2000～2500mg/l范围内。如此高的氨氮，导致普通的生化处理很难正常运行。随着填埋时间的增长，渗沥液会更加老化：COD_cr、BOD浓度下降，氨氮含量升高，碳氮比攀升，可生化性降低，加剧了渗沥液处理的难度。处理的关键是去除氨氮和COD_cr。3)西安市江村沟垃圾渗沥液处理厂原设计采用生化处理工艺，即渗沥液经氨氮吹脱注入厌氧生物池和好氧生物滤池，经过这两个池子中优势微生物的综合作用，使出水经过初级处理达标排放。经过初级处理后的渗沥液通过专用管道进入西安市第三污水处理厂二次处理。建成投入运行以后，为了提高处理水平和能力，先后多次将大量市政污水厂活性污泥和牛粪投入厌氧生物滤池和好氧生物滤池以增加菌种和改善菌种生存环境。并根据曝气要求，对SBR反应池、风机及进风管道进行了多次改造。经过努力，厌氧池和SBR反应池的去除率已分别达到50％和70％以上。尽管如此，由于垃圾渗沥液成分复杂，进水COD_cr极值区间为11000mg/L至48000mg/L之间，指标过高，致使出水指标COD_cr极值区间徘徊在2200mg/L至3800mg/L之间，与设计达标排放要求的1000mg/L以下相差甚远。而且现有调节池容积偏小，仅为10000m³，不能起到调节的作用。这将给西安市江村沟垃圾渗沥液处理工程带来一定难度。4)一般常规的生物处理工艺（包括MBR处理工艺），处理后的渗沥液COD_cr只能达到600～800mg/l，很难达到100mg/l以下。如果要达到更好的出水水质，需采取膜法-纳滤或反渗透处理。而纳滤和反渗透处理都能满足COD_cr达到100mg/l以下的要求。垃圾渗滤液中含有很高浓度的难降解有机物，尤其是处于老龄化的填埋场所产生的渗滤液，其有机物质很难通过单独的生物处理及其组合达到所需的处理效果。5)采用单独一种方法处理垃圾渗滤液不能符合一级标准的水质要求，必须将两种或两种以上的方法组合起来才能有明显效果。回灌法只能用于处理产生量很少的垃圾渗滤液，而且长期回灌渗滤液中的污染物始终得不到彻底的处理，反而会不断累积，不是一种长期有效的方法。化学氧化法受水质变化的影响很大，处理效果不稳定，仍有待进一步研究。膜过滤法对难降解有机物的截留作用显著，但需要预处理，否则会造成严重膜污染，缩短膜寿命;生物法能有效处理易降解有机物，但对难降解有机物的处理效果差。因此需采取膜法处理-纳滤或反渗透，就可以互相弥补各自的不足，发挥各自的长处，使处理效果得到明显改善，达到更好的出水水质。6)初步确定二种方案：絮凝沉淀+氨吹脱+厌氧+膜生化反应器+纳滤和絮凝沉淀+厌氧+外置式膜生化反应器+纳滤+反渗透，并进行分析比较。结合项目有关主要因素如水质、水量、渗沥液处理厂厂址、渗沥液和污泥处理工艺方案及投资估算的技术可靠性、经济合理性及实施可行性进行多方案的综合分析和论证，最终选择絮凝沉淀+厌氧+MBR+NF+RO处理工艺。7)通过对黑龙江垃圾卫生填埋场渗滤液处理工程、山东滕州生活垃圾填埋场渗沥液处理站、广西桂林市灵川县生活垃圾处理工程、北京市门头沟区焦家坡垃圾综合处理场项目进行具体工程实例分析，结果表明：絮凝沉淀+厌氧+MBR+NF+RO处理工艺处理效果良好，处理后出水水质可以达到排放标准要求。8)本改扩建工程应采用下列设计：设二座调节池，其中一座利用现有调节池，容积为10000m³，为半地下式钢筋砼结构。新建一座有效容积为30000m³的调节池，为地上式结构。水池池壁做保温，保温材料采用聚苯泡沫板，池顶封闭采用双层彩钢夹芯板，能满足现场密闭和保温的要求。沉淀池主要去除污水中可以沉淀的固体悬浮物。采用竖流式沉淀池，表面水力负荷1.00m³/m2.h，池径8.00米，钢筋混凝土结构，水力停留时间3小时。进水悬浮物含量2000mg/L，出水800mg/L，悬浮物去除率60%，沉淀池污泥浓度97%，排泥量为48m³/d。鉴于本工程污水中污染物浓度高，水质复杂，厌氧工艺选用上流式厌氧污泥床（UASB）技术，内设三相分离器，可使反应器中保持高活性、高沉淀性能的厌氧微生物。工程选用外置式膜生化反应器，其具有污泥浓度高、占地面积小和具有较高的膜通量的优点。经过预曝气的厌氧出水由MBR进水泵从中间水池经袋式过滤器进入膜生化反应器MBR。膜生化反应器设计反硝化、硝化和超滤系统。一级反硝化池总有效容积2400m³，一级硝化池总有效容积为6000m³。硝化池内曝气采用专用设备射流鼓风曝气，通过高活性的好氧微生物作用，污水中的大部分有机污染物在硝化池内得到降解，同时氨氮在硝化微生物作用下氧化为硝酸盐。硝化池至前置反硝化池设有混合液回流（硝氮回流），硝氮回流至反硝化池内在缺氧环境中还原成氮气排出，达到生物脱氮的目的。由于需要考虑国家相关新标准颁布后渗滤液处理出水要求达到总氮排放限值40mg/l的要求，因此设计二级反硝化和二级硝化，当前置反硝化和一级硝化脱氮不完全时，在二级反硝化和二级硝化反应器中进行深度脱氮反应，通过控制硝化和反硝化反应的完全程度来控制出水中的总氮。当反硝化和硝化脱氮完全时二级反硝化和二级硝化可以被超越。二级反硝化池和二级硝化池有效池容均为960m³。MBR的出水氨氮、总金属离子、SS等指标已经达到一级排放标准，但部分难降解有机物尚不能去除，采用纳滤可以进一步分离难降解较大分子有机物，进一步深度处理。将产生浓缩液240m³/d，即20%的进液，在渗沥液处理厂内预留浓缩液处理的位置，浓缩液暂时排入西安市第三污水处理厂。设置二套除臭设施，一套设在新建调节池顶，负责处理原调节池及新建调节池的臭气，处理量为92000m³/h；另一套设在厌氧池池顶，负责处理生物池及污泥脱水间的臭气，处理量为36000m³/h。在外置式膜生化反应器生物脱氮不完全时，采用卷式反渗透膜，与纳滤系统并联使用，以保障总氮达标。