填埋是固体废物的最主要的处置方法，尤其是城市固体废物(MSW)，近年来，垃圾填埋场被越来越来多的强调作为生物反应器运行，以加快垃圾的降解和稳定化，生物反应器填埋场通过强化微生物过程加速可降解有机组分的转化和稳定化，可以增加填埋场的有效容量，提高气体产率，对渗滤液进行原位处理，加速垃圾降解的稳定化进程，减少填埋费用。但是，关于回灌的填埋渗滤液中有机物和氮的同时去除的研究相对滞后，没有较好的阐明在填埋垃圾稳定化过程中组合填埋系统中典型污染物有机物和氮磷的迁移转化特性。 本文通过研究四个生物反应器填埋系统在不同运行条件下各系统对有机物和氮的去除能力，结果表明渗滤液在腐熟垃圾填埋反应器和新鲜垃圾填埋反应器之间顺序交替回灌克服了新鲜垃圾填埋反应器渗滤液简单回灌的不利因素，减少了产甲烷微生物的产甲烷过程。但是，尽管渗滤液中有机部分可以通过渗滤液的顺序交替回灌减小，其它的成分(尤其是氨氮)不能被该系统有效去除，因此这个填埋系统不能为渗滤液管理提供最终解决方法。厌氧.好氧系统通过调节产甲烷和反硝化过程，有效的去除了渗滤液中的有机物和氮，被证明是一种可行的渗滤液原位同步脱氮除有机物的方法。反硝化和产甲烷过程分别在新鲜垃圾填埋反应器和腐熟垃圾填埋反应器内较好的实现，而在好氧反应器氨氮被硝化，系统的出水可达到城市垃圾填埋场的污染物排放标准。 准好氧填埋通过填埋结构的优化，形成好氧、缺氧和厌氧区，能够分离产酸阶段和产甲烷阶段，优化微生物的生长环境，加速有机物的降解，渗滤液的出水和厌氧填埋相比有更低浓度的COD，BOD5，VFA，氨氮和凯式氮。因此，回灌型准好氧填埋场实现了氨氮和有机物的原位去除，避免了外排渗滤液的场外处理。和传统的厌氧和好氧生物反应器填埋场相比，准好氧填埋通过自然通风引入空气可以提供有机物和氮的快速降解。 填埋过程中不同填埋龄的渗滤液中DOM的三维荧光光谱包含至少有4个不同的荧光峰，主要是类蛋白荧光和类腐殖酸荧光。对于年轻填埋龄的渗滤液，渗滤液主要是类蛋白荧光峰，表明渗滤液中溶解性有机物主要为结构简单的类蛋白物质，而中填埋龄和老填埋龄的渗滤液主要为类富里酸和类腐殖酸荧光峰，主要结构复杂的难降解的有机物。对于模拟填埋反应器的渗滤液在实验过程中，三维荧光峰逐渐从实验初期的类蛋白荧光峰转变为类腐殖酸荧光峰，表明填埋垃圾的腐熟程度逐渐增加。渗滤液处理厂采集的不同处理过程的渗滤液样品的三维荧光光谱表明类蛋白物质可以较容易的通过生物处理过程被去除，而腐殖酸类物质可以通过反渗透过程去除。实验过程也发现能表示物质变化过程的红外光谱可以通过分析渗滤液样品内物质的化学基团和条带以及渗滤液中DOM的结构变化的信息来量化评价渗滤液内有机物的特性变化。DOM的分级和元素分析结果表明随着填埋龄的增加，渗滤液的腐殖化程度和芳香族增加。不同填埋龄和不同处理过程的渗滤液样品DOM的特性信息可以最为相关研究领域参考，如优化渗滤液处理工艺。 此外，本文基于质量守恒和有机物降解动力学原理，建立了填埋场中渗滤液有机物浓度动态变化模型，采用四阶经典Runge-Kutta算法对模型进行了求解，通过室内模拟实验对模型中参数进行了率定，并对模拟结果行了效率评价和T检验，两填埋柱模拟效率系数分别为0.7766和0.9193，表明了实测值和模拟值具有较好的一致性。T检验的结果也表明模拟值和实测值没有显著性差异。鉴于获取数据的限制，对模型参数进行了敏感性分析，三个关键参数的敏感性指数依次为k1＞k＞k,同时运用MonteCarlo方法对模型参数进行了不确定性分析，从而使模型能够更加全面合理的模拟复杂多变的填埋过程。同时，基于多空介质中流体动力学基本理论，构建了城市垃圾填埋场填埋气迁移转化三维数学模型，并用有限元和迭代法对模型进行了数值求解，利用MATLAB编制程序进行了可视化模拟，模拟结果较好的反应了填埋气的时空分布规律，为填埋场的管理和填埋气的合理应用提供了重要手段。