反渗透处理垃圾填埋场渗滤液中试试验研究

反渗透处理垃圾填埋场渗滤液中试试验研究

张冬梅

丽江环卫综合服务有限公司云南省丽江市674100

摘要：近年来，国家对垃圾填埋场渗滤液的处理水质有了更高的要求，使得渗滤液处理站的建造成本和运营成本都显著增加。垃圾渗滤液作为一种高质量浓度有机废水，主要来源于垃圾填埋场中垃圾本身含有的水分、进入填埋场的雨雪水及其他水分。其化学组分随垃圾填埋场的运行时间的不同而变化较大，这主要是由垃圾填埋场中垃圾的稳定化过程所决定的．对于中晚期垃圾填埋场的垃圾渗滤液，由于其生化性差、难生物降解有机物多、营养比例失调等原因，仅靠生化处理无法达标排放，通常以纳滤和反渗透作为末端处理以保证出水指标合格。为了减少对周围水体的污染，越来越多的垃圾填埋场对垃圾渗滤液进行处理，并回用于生产、降尘、炉内回喷及绿化。应文化垃圾填埋场垃圾渗滤液回用于循环水补水及高回用率要求，本研究以垃圾渗滤液生化出水为水源，通过建立反渗透中试装置进行渗滤液深度处理及回用试验研究，为今后的工程实践提供基础数据支持。

关键词：反渗透；垃圾渗滤液；深度处理回用

引言

就当前来看，国内的渗滤液处理技术依旧存在很多问题，还有很长的路要走。不过，可以预见垃圾渗滤液技术未来的走向，必然是要先择取科学的渗滤液处理方案，与此同时，还不能影响周围的环境，要做到降污染、降能耗、少排放的高指标。

1渗滤液的产生

国内对垃圾最常进行的处理方法就是进行掩埋。而在这个过程中就会发生渗滤液的相关问题。渗滤液的组成差别很大，一般会受到填埋场运营周期、地表厚度、垃圾组成等因素影响。此外，还和气候变化、当地地质情况密切相关。渗滤液来源于三大部分：一是外界环境水分流入垃圾内部；二是垃圾原来就带有的水分；三是来自于生物分解的产物。因为渗滤液来源甚广，因此几乎不可能找到其存在的共性，其本身的复杂性和污染性就注定了它们个体差异巨大。要是不经过严谨地处理而排放出去，对环境造成的损失将是不可估量的。以环保为目的进行渗滤液处理是很有必要的。

2垃圾填埋场渗滤液特点

垃圾填埋场所产生的渗滤液主要是在填埋过程中经过厌氧发酵、有机物分解以及雨水冲淋等作用下所产生的各种代谢物质。与其他污水相比，垃圾填埋场的渗滤液主要表现出如下特点：（1）水质复杂，有机污染物的种类众多。（2）水质变动范围大，渗滤液中所产生的污染物浓度较高，尤其是在初期、中后期以及封场之后渗滤液的水质变动范围较大。（3）受气候影响大，垃圾填埋场中的渗滤液产生量受到气候尤其是降雨的影响最大，雨季产生量要明显多于干旱季节。（4）重金属含量高，垃圾填埋场中的垃圾并未经过严格的分类和筛选，渗滤液中的铜、镉、铅等重金属含量较高。（5）氨氮含量高，渗滤液中的氨氮含量约占TN的70%-80%，营养元素比例失调等，不适用于微生物生长。因此，垃圾填埋场所产生的渗滤液处理难度较大。

3反渗透系统

反渗透系统是本流程中最主要的脱盐装置，它具有极高脱盐能力，能阻挡所有溶解性盐及分子量大于100的有机物，但允许水分子透过，反渗透复合膜脱盐率一般大于98%。采用反渗透膜能有效截留垃圾渗滤液中溶解态的有机和无机污染物、盐分，使出水满足要求。反渗透膜在垃圾渗滤液处理的应用中，根据形式可分为有碟管式反渗透膜和卷式反渗透膜。由于碟管式反渗透膜运行压力高达70～120bar、单支膜过滤面积较小，导致投资成本和运行能耗较高，占地面积较大，因此设计采用卷式反渗透膜作为纳滤膜的后处理，完全可以满足系统运行要求。本项目反渗透系统设有一条环路，环路内设有三支耐压膜壳，耐压膜壳内设有12支美国陶氏公司生产的卷式反渗透膜元件，清液产率可达到80%以上。

4渗滤液处理措施

4.1进出水水质确定

垃圾填埋场渗滤液是由收集到的垃圾在分解之后所产生的液体，以及降水、地表水等外来水分渗入混杂所形成的内流水。垃圾填埋场渗滤液的污染物种类多，含有重金属、病毒、卤代芳烃等污染物；污染物浓度高，氨氮、化学需氧量、生化需氧量等超出排放标准。若不进行处理，则会对周边的地表水、地下水造成较大的污染。因此，做好垃圾填埋场渗滤液的处理具有积极的现实意义。垃圾填埋场渗滤液的水质受填埋时间、填埋方式、垃圾性质等因素影响较大，而且污染物组分与浓度等水质波动大，主要表现为在填埋初始阶段（1-5年），化学需氧量、生化需氧量、有机酸浓度高，pH值低，渗滤液呈现出酸性特征，渗滤液可生化性好，重金属易溶解于渗滤液中。随着填埋时间的延长，渗滤液中的细菌会将有机酸转化为二氧化碳、氨气等，此时化学需氧量、生化需氧量浓度下降，可生化性差，呈略碱性，重金属浓度也会降低。根据实测垃圾填埋场渗滤液水质，并参考垃圾填埋场周边其他区域类似规模填埋场水质特点，以及渗滤液处理后要达到《生活垃圾填埋污染物控制标准》（GB16889-2008），确定新建垃圾填埋场渗滤液的进水质和出水限值。

4.2膜处理工艺

为达到处理标准，渗滤液生化处理以后进行膜工艺处理，对于渗滤液的进水水质，本工艺膜处理技术以RO系统作为保障出水达标即可。本部分处理工艺包含在一体化设施里。RO浓缩液通过浓缩液池泵送至浅层吸附区，RO产水去向清水池排放或湿地补水。曝气池产生的污泥输送至浓缩液池，与浓缩液一起泵送至浅层吸附区。

4.3上流式厌氧污泥床（UASB）+SBR+CMF+反渗透（RO）

这个工艺在国内的渗滤液处理历程上意义非凡，最开始见于广州兴丰生活垃圾处理场的处理工艺。它的创新之处在于在渗滤液处理领域，创造性地融合了膜处理技术，在现如今，生化处理与膜技术的有效融合才能够进行有效处理。自从运用了反渗透膜分离技术，渗滤液的处理效果得到了极大改善，有时候甚至能够达到一级标准，更好的还能够达到回用水标准。经过长时间对现场问题的调研和处理，总结了大量渗滤液问题处理经验，这必将极大地推动该行业的向前发展。

4.4利用填埋作业分离出新鲜渗滤液

垃圾渗滤液的主要来源于填埋场区内降雨下渗，其次为垃圾自身的含水量和垃圾分解产生的渗滤水。新鲜的垃圾渗滤液B/C高、可生化性好，但在填埋作业及储存（调节池内）过程当中，大部分的有机污染物会被降解掉，还有相当一部分挥发性有机物（VOC）挥发到大气当中，造成污染。在垃圾填埋过程当中，规范化管理垃圾填埋作业区域，将新鲜的垃圾渗滤液及时分离并储存起来，并输送至渗滤液处理站，一方面可以有效解决渗滤液碳源不足的问题，同时也可以减少VOC的排放量，起到节能减排的作用。

结语

渗滤液处理应充分发挥垃圾填埋场的先天优势，利用渗滤液调节池的巨大调节能力，脱水污泥与垃圾混合填埋，能源重复利用，将沼气用于渗滤液处理。渗滤液处理要强化脱氨预处理，最大程度发挥生物脱氮的能力，采用低碳、高效脱氮新技术。利用填埋作业导出新鲜渗滤液，引入垃圾转运站和焚烧厂的渗滤液，解决碳源不足的问题。渗滤液处理必须彻底解决浓缩液问题，填埋场封场后污泥需要外运处理，臭气处理要考虑排放标准的提高。

参考文献

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