垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理工艺探讨

垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理工艺探讨

丁鹏

武汉上善清源环保科技有限公司，湖北 武汉 430070

[摘要]：如今，我国社会经济发展迅速，居民的生活水平有了大幅度的提高，随之产生了越来越多的生活垃圾。与卫生垃圾填埋和堆肥方法相比，采用焚烧处理技术能够最大限度地减少生活垃圾的危害，并且在相对发达的国家和地区，生活垃圾焚烧处理应用广泛。将生活垃圾在储存坑中发酵一周左右，垃圾中的水分逐渐减少并沥出，一方面能够增加垃圾焚烧时产生的热值，增加发电效率，另一方面能够保证垃圾充分燃烧。在发酵过程中产生的渗滤液会进入渗滤液处理设施，在垃圾焚烧发电厂当前一般采用“预处理+生化+膜处理”的组合工艺，在经过一系列处理后，达到排放或循环利用的标准，同时会产生一定量的渗滤液浓缩液。近几年生活垃圾焚烧发电厂逐渐增多，浓缩液的处理具有重要的现实意义。

[关键词]：垃圾渗滤液；膜过滤；浓缩液；处理工艺

引言

随着人们生活水平的提高，城市垃圾问题成为影响社会和经济发展的重要的因素。因此，采用渗透膜过滤浓缩液处理技术来处理城市垃圾成为环境污染治理过程中重要的解决办法。为此，对垃圾渗透膜过滤浓缩的处理技术展开详细的讨论，找出该项技术在城市处理垃圾过程中所发挥的主要作用。

1渗滤液膜浓缩液的特点分析

使用垃圾渗滤液膜滤浓缩液进行垃圾渗滤液处理，在垃圾通过NF或者RO膜后，应当在膜表面过滤垃圾渗滤液，根据膜纳滤与反渗透分离原理，按照以下过程进行渗滤液处理：①使用的渗透膜具有选择透过性能力，在垃圾渗滤液经过膜后，将垃圾中有毒物质截流在膜表面；②垃圾渗滤液通过生物膜后，其液体分为截流液和渗透液。形成的截流液不具备可生化性能力，其成分主要由腐殖类物质组成，同时含有多种金属元素，呈现棕黑色。通过反渗透分离方式获得的浓缩液中，金属离子COD含量超过5g/L标准以上，氨氮浓度控制在0.1~1g/L，并且保留的液体导电率在45000μs/cm左右。

2垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺的应用现状

在当前垃圾渗滤液膜浓缩液处理过程中，各种相关处理工艺虽然均有着十分广泛的应用，并且在实际应用中取得一定成果，仍旧有一定不足之处存在。具体而言，在对处理工艺进行选择方面，仍旧有一定问题存在，很多垃圾处理厂在选择处理工艺时并未能够与实际情况相结合，往往只考虑工艺成本，并未能够考虑到处理工艺的适用性，从而导致所选择的处理工艺不符合实际需求，最终也就很难得到比较理想的处理效果，因而在实际处理过程中应当对处理工艺进行合理选择，保证其实用性。另外，目前在膜浓缩液处理工艺研发方面仍缺乏投入力度，很多垃圾处理厂对于膜浓缩液处理缺乏重视，在处理工艺方面，研究方面未能够重视，导致相关处理工艺研究缺乏充分支持，这对处理工艺的发展及应用必然会产生严重不良影响。所以，对于膜浓缩液处理工艺研究应当加大处理工艺，进一步加强资金支持及技术支持，从而对相关处理工艺进行更好研究，使处理工艺水平及效率能够得以有效提升，为更好进行浓缩液处理奠定理想的基础，提供更好支持。同时，还应当积极引进相关技术人才，从而为处理工艺的研究及发展提供更好人才支持。

3垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理工艺探讨

3.1纳滤和高压反渗透技术

纳滤分离技术可以实现对二价和高价离子的选择性祛除，可用于反渗透浓水的减量。该处理工程采用两级A/O式外置MBR+RO/NF工艺处理垃圾渗滤液，减少了浓缩液的处置（目前为回灌）规模；出水主要含NaCl，在没有相关排放限值的情况下，可以直接排入水体。但是，报道未提及出水中是否含NO3-，其贡献的总氮很可能使出水无法满足最新排放标准。此外，纳滤还可以与高压反渗透（HPRO）联合进行浓水的进一步减量。高压反渗透工艺通常是指进料端操作压强大于10MPa的反渗透工艺。为提高回收率而发展起来的基于碟管式反渗透（DTRO）的高压反渗透工艺可以在10~20MPa下运行，可使反渗透处理垃圾渗滤液的回收率从80%提高到90%以上，处理后的浓缩液可以省去蒸发浓缩步骤，直接进行干化或焚烧。在HPRO处理过程中，常与纳滤工艺联合。在2~5MPa操作压强的条件下，NF将RO的浓缩液分离成两部分，一部分是主要含二价无机物和有机物的截留液，另一部分是主要含有氯化物的出水，进而再由HPRO处理，这样可大大降低膜结垢现象的发生。该组合工艺被称为RO-NF/晶化-HPRO组合膜工艺，除特殊设计的HPRO膜之外，其关键还在于把NF和晶化单元组装成一个循环系统，因此，纳滤才能在高浓度有机物和CaSO4超饱和的状态下连续运行。HPRO工艺可实现较高的水回收率，自上世纪90年代起，德国已有一些采用该法处理垃圾渗滤液的研究和应用。但目前在我国对该方法的研究和报道还较少。

3.2高级氧化技术

使用臭氧氧化纳滤技术进行浓缩液处理，不仅对浓缩液中有色大分子有机物产生良好的分解作用，同时可降低浓缩液中金属物质浓度。但是在研究过程中发现，对浓缩液中有机物质进行分解，需要较长的时间。在初期进行该方法研究过程中，将55mg/L的臭氧氧化纳溶液投放到浓缩液中，能够使浓缩液获得最优的生化处理效果。在进行浓缩液处理技术研究过程中，将树脂吸附、混凝沉淀和Fenton氧化技术作为处理方式。浓缩液通过纳滤进行处理后，对浓缩液中COD含量研究时发现，浓缩液中祛除COD有效率高达98%。但是，如果不使用Fenton处理技术，浓缩液中COD祛除率为94%。通过试验研究发现，如果使用50t/d的膜滤浓缩液对浓缩液进行处理，要求最少使用110.5万元成本费用，而且后期运行成本需要控制在每吨15.4元。

3.3膜蒸馏

膜蒸馏是一种以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为驱动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，从而实现溶液分离、浓缩或提纯等目的的膜分离过程。膜蒸馏技术是膜处理技术与蒸馏技术过程的结合，具有许多优点：可在常压下进行，设备简单，操作方便；操作温度低于传统蒸馏工艺；设备体积小而灵活等。目前膜蒸馏技术已经广泛应用于海水、苦咸水淡化、高含盐废水处理等多个领域。膜蒸馏法也被认为是一种对反渗透浓缩液进一步回收减量的有效方式。膜蒸馏法目前正处于一个迅速发展成熟的阶段，但作为一种尚处于应用初期的新技术，膜蒸馏法处理垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的大规模应用仍需要学者进一步的研究。

结语

在我国垃圾渗滤液处理过程中，应用膜技术作为处理方式，已经普遍运用于生活中。利用多种试验结果采用科学合理的方式，不仅实现处理成本的降低，同时为我国膜处理垃圾渗滤液发展奠定坚实的基础。

参考文献

[1]郭荣.垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理技术综述[J].化工设计通讯，2019，45（07）:119-120.

[2]杨金明，钱龙，杨玉军，卢启立，董军.垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理技术研究进展[J].广东化工，2019，46（05）:146-148.

[3]王桂芳.纳滤浓缩垃圾渗滤液的深度处理及遗传毒性[D].暨南大学，2019.