垃圾滲濾液處理的首選技術(shù)是什麼?

一、垃圾滲濾液處理題目已成國際挫折

城市的發(fā)展、人口增加和人民糊口水平的進(jìn)步，使得城市糊口垃圾量日益增長,如何處理處置垃圾成為一項日益緊迫的任務(wù)。目前運用較多的處置方法是衛(wèi)生土地填埋和垃圾焚燒處理,由於這兩種方法能夠長期、安全、可靠地處理無再利用價值的固體廢棄物，也比較經(jīng)濟(jì)實用。

垃圾滲濾液因為具有水質(zhì)復(fù)雜、COD和氨氮濃度高、水質(zhì)變化大等特點，已被世界公認(rèn)為污染威脅大、性質(zhì)復(fù)雜、難於處理的高濃度有機(jī)廢水。近年來,垃圾滲濾液的污染已成為一個備受社會關(guān)注的環(huán)境題目。

根據(jù)垃圾填埋場的垃圾填埋年限,垃圾滲濾液可分為初期滲濾液、中期滲濾液、後期滲濾液和封場後滲濾液。目前我國垃圾滲濾液的處理方法主要為生物處理法、物化處理法,但生化法存在的題目是垃圾場運行中後期滲濾液的可生化性差,導(dǎo)致生化法出水難以達(dá)標(biāo)排放。

與生化法比擬,膜分離技術(shù)受原水水質(zhì)的變化影響小,能保持出水水質(zhì)不亂,在垃圾滲濾液等高濃度、難降解廢水的處理中具有顯著的上風(fēng)。國外垃圾滲濾液膜處理工藝已經(jīng)相稱成熟,並得到廣泛的應(yīng)用。海內(nèi)近年來也陸續(xù)開展了膜法處理垃圾滲濾液的相關(guān)研究,北京、上海、重慶等城市也已將膜工藝實際應(yīng)用於垃圾滲濾液的處理,並取得了較好的處理效果。

二、垃圾滲濾液處理的主要工藝

 1、 膜生物反應(yīng)器工藝

膜生物反應(yīng)器(MBR)是由污水生物處理技術(shù)和膜分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型污水處理與回用工藝。

其利用膜的高效截流作用,使微生物被完全截流在生物反應(yīng)器中,實現(xiàn)水力停留時間(HRT)和污泥停留時間(SRT)的徹底分離,從而保證了反應(yīng)器中維持大量的污泥齡較長的活性污泥。因此,MBR在處理難降解有機(jī)廢水和高濃度氨氮廢水方面有著極強的上風(fēng),是海內(nèi)研究較多的垃圾滲濾液膜處理工藝。

試驗結(jié)果表明,當(dāng)BOD5負(fù)荷小於1.71kg/m3?d時,BOD5去除率大於99%,出水BOD5小於35mg/L;當(dāng)氨氮負(fù)荷為0.16—0.24kg/m3?d,且溶解氧(DO)控制在2.3—2.8mg/L時,出水氨氮小於15mg/L,但溶解性化學(xué)需氧量(SCOD)的去除率相對較低(70%—96%)。

為了深入探討垃圾滲濾液中有機(jī)污染物在MBR處理過程中的變化,利用凝膠滲透滲出層析(GPC)分析處理過程中的有機(jī)污染物分子量的變化。研究結(jié)果表明,垃圾滲濾液中的有機(jī)物主要分布在2個分子量范圍:大分子組分的峰值分子量(MWp)在11480—13182Da之間,小分子組分的MWp則在158—275Da之間;大分子組分很難被微生物降解,但能被微濾膜截留;小分子組分中的大多數(shù)有機(jī)物能被微生物降解,但剩餘的小分子物質(zhì)能透過微濾膜,使MBR處理出水中的SCOD較高。

2、反滲透滲出工藝

 反滲透滲出膜分離過程是利用反滲透滲出膜選擇性地透過溶劑(通常是水)而截留離子物質(zhì),以膜兩側(cè)靜壓差為動力,克服溶劑的滲透滲出壓,使溶劑通過反滲透滲出膜而實現(xiàn)對液體混合物進(jìn)行分離的膜過程。

科學(xué)家Chian早在1977年就提出將反滲透滲出技術(shù)應(yīng)用到垃圾滲濾液處理中,以降低其淨(jìng)化出水的COD。海內(nèi)近年來對垃圾滲濾液的反滲透滲出處理技術(shù)也有了大量的研究,實驗表明,醋酸纖維素膜為最佳膜材料,該膜在保證產(chǎn)水達(dá)到國家一級排放尺度的前提下,膜通量最大;出水水質(zhì)達(dá)到《糊口垃圾填埋場污染控制尺度》（GB16889—1997）中一級排放限值的要求，同時也能達(dá)到新的《糊口垃圾填埋污染控制尺度》GB16889—2008的排放要求。

反滲透滲出的上風(fēng)在於工藝簡樸、佔地面積小和處理效果好。經(jīng)反滲透滲出膜處理後可同時高效地去除有機(jī)和無機(jī)污染物,從而使?jié)B濾液得到淨(jìng)化,達(dá)到相應(yīng)的排放尺度;出水的回收率達(dá)70%—80%,而濃縮液則可通過蒸發(fā)、固化或回灌工藝處理。但回灌後的填埋場含鹽量逐漸增高,導(dǎo)致後續(xù)RO處理時操縱壓力進(jìn)一步增大,膜壽命縮短,能耗增加。

該法可連續(xù)操縱,機(jī)械化程度高,對水質(zhì)和水量負(fù)荷的變化有較強的適應(yīng)性。但膜材料本錢較高,且在處理受污染較嚴(yán)峻的原水時易被污染。為了防止膜表面污染、結(jié)垢及受機(jī)械化學(xué)損傷,必需對滲濾液進(jìn)行一定的預(yù)處理,對膜進(jìn)行及時的清洗和維護(hù),保證膜有較長的使用壽命。

3、納濾工藝

納濾膜介於反滲透滲出和超濾膜之間,是近年來國際上發(fā)展較快的膜品種之一。因為這種膜在滲透滲出過程中截留率大於95%的分子尺寸約為1納米,因此它被命名為『納濾膜』。Trebouet等使用的納濾膜MPT230,控制操縱壓力為2MPa、錯流速度3m/s、給料流量1400L/h、溫度25℃時,對COD和BOD5的去除率分別達(dá)到80%、98%,出水清潔並無色。此試驗中的滲暢通流暢量可不亂在60L/m2·h,通量比反滲透滲出高,從而有可能比反滲透滲出更相宜於滲濾液的處理。

Linde等研究了NF對垃圾滲濾液的脫鹽效果,結(jié)果表明對鎘、鋅、鉛、鉻的截留率大於70%。Moham2mad等采用NF處理Malaysia填埋場的垃圾滲濾液，試驗表明除硝酸鹽和氨氮外,對COD、電導(dǎo)率、重金屬的去除率均在85%以上。

NF的能耗與RO比擬顯著降低,且水回收率較高。納濾膜分離技術(shù)能否有效地處理滲濾液,其樞紐在於能否有效地控制膜結(jié)垢現(xiàn)象,由於膜結(jié)垢會極大地影響膜的通量和截留率等機(jī)能。污垢主要是因為污染物質(zhì)在膜表面或孔內(nèi)積累形成的,能引起納濾膜結(jié)垢的物質(zhì)主要是溶解態(tài)的有機(jī)和無機(jī)物質(zhì)、膠體及懸浮物質(zhì)。膜結(jié)垢和截留機(jī)理可由表面效應(yīng)來解釋。

預(yù)處理(混凝、預(yù)過濾)能減少腐殖質(zhì)類物質(zhì)的量,減緩污垢層的形成,所以透過量進(jìn)步。因此,對垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理,可有效地降低納濾膜分離時的膜結(jié)垢現(xiàn)象,是納濾膜分離工藝應(yīng)重點關(guān)注的。

結(jié)語：跟著膜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,應(yīng)用市場的不斷開拓,膜材料和應(yīng)用技術(shù)的精益求精和膜本錢的逐漸降低,膜分離技術(shù)在垃圾滲瀝液處理領(lǐng)域中的應(yīng)用會越來越廣泛。膜分離技術(shù)在處理垃圾滲濾液方面具有受原水水質(zhì)影響小、出水水質(zhì)好、運行不亂和佔地面積小等顯著上風(fēng)。