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試論處理垃圾滲濾液中微濾+反滲透工藝的應(yīng)用
微濾+反滲透"工藝技術(shù)能夠有效溶解垃圾滲濾液（Landfillleachate）中的有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物，在國(guó)內(nèi)的相關(guān)資料研究中，對(duì)現(xiàn)有的垃圾滲濾液"微濾+反滲透"工藝技術(shù)進(jìn)行研究和總結(jié)，能夠符合我國(guó)政府的環(huán)保產(chǎn)業(yè)政策，繼而得到廣泛地推廣和應(yīng)用。
關(guān)鍵詞："微濾+反滲透"工藝技術(shù)；處理垃圾滲濾液；應(yīng)用價(jià)值
隨著我國(guó)社會(huì)的發(fā)展，城市進(jìn)程也日益加快，因此產(chǎn)生的固體垃圾也呈現(xiàn)逐年上升發(fā)展趨勢(shì)。我國(guó)的固體垃圾在處理過(guò)程中，一般采取的是衛(wèi)生填埋方式，而生活固體垃圾處理之后經(jīng)過(guò)微生物的降解會(huì)溶出污染物，污染物經(jīng)過(guò)雨水淋溶之后會(huì)形成垃圾滲濾液。
垃圾滲濾液是一種高濃度的有機(jī)廢水，對(duì)人們的生活環(huán)境產(chǎn)生了很大程度的影響，嚴(yán)重時(shí)會(huì)對(duì)生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生巨大的威脅[1]。垃圾滲濾液是垃圾填埋過(guò)程中產(chǎn)生二次污染的主要影響因素，水質(zhì)既復(fù)雜又變化大?，F(xiàn)階段來(lái)看，對(duì)垃圾滲濾液的處理技術(shù)一般有以下幾種：
（1）生化方法；（2）回灌方法。在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于生物菌無(wú)法適應(yīng)垃圾滲濾液的水量和水質(zhì)等，因此采用臭氧氧化和氧化劑氧化等處理方法也只能處理滲濾液中的部分污染物質(zhì)，不能夠降解被吸附處理的物質(zhì)。在排放水體的過(guò)程中，一旦長(zhǎng)期積累之后，勢(shì)必會(huì)對(duì)環(huán)境和地下水體等造成二次污染。其中，反滲透分離技術(shù)的應(yīng)用，與此同時(shí)也取得了良好的處理垃圾效果。
1.反滲透分離技術(shù)分析
1.1反滲透分離技術(shù)簡(jiǎn)介
反滲透（reverseosmosis）處理技術(shù)中以垃圾滲濾液膜處理工藝應(yīng)用范圍較為廣泛，早在20世紀(jì)70年代，金祥福，王立江，盛浩等學(xué)者曾經(jīng)提出利用RO處理垃圾滲濾液能夠解決垃圾場(chǎng)中出水不夠穩(wěn)定問(wèn)題[2]。諸多學(xué)者在RO處理垃圾滲濾液方面有諸多研究，國(guó)內(nèi)膜技術(shù)處理滲濾液的研究相比起國(guó)外膜技術(shù)而言起步比較晚。
近年來(lái)，國(guó)內(nèi)陸續(xù)開(kāi)展了膜處理垃圾滲濾液的相關(guān)研究，我國(guó)的一些發(fā)達(dá)城市也將膜工藝技術(shù)應(yīng)用到垃圾滲濾液的處理過(guò)程中，與此同時(shí)取得良好的處理效果。陶瓷膜是由一種經(jīng)過(guò)特殊工藝制備而成的無(wú)機(jī)陶瓷材料，具有以下幾個(gè)方面的特性：
（1）化學(xué)穩(wěn)定性；（2）機(jī)械輕度大；（3）抗微生物的能力強(qiáng)；（4）耐有機(jī)溶劑[3]。超低壓反滲透膜是近年來(lái)發(fā)展的一項(xiàng)膜技術(shù)，在納濾過(guò)程中逐漸發(fā)展而來(lái)。納濾膜技術(shù)克服了反滲透膜運(yùn)行壓力過(guò)高的缺點(diǎn)，但是其脫鹽率比較低，所以不能夠用于除鹽。
超低壓反滲透膜有效改進(jìn)了納濾膜的表面材質(zhì)，有效提高了膜的整體性能，從而有效克服了納濾的缺陷，其不僅僅能夠在比較低的壓力下實(shí)現(xiàn)脫鹽功能，而且還能夠在地表水的處理過(guò)程中做好相應(yīng)處理。超低壓反滲透膜技術(shù)的產(chǎn)水量比較大，抗污染能力比較強(qiáng)，具有性能穩(wěn)定和機(jī)械強(qiáng)度高等優(yōu)勢(shì)。采用“微濾+反滲透”工藝技術(shù)處理垃圾滲濾液能夠取得良好的污水處理效果[4]。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
采用廣東某地區(qū)的生活垃圾處理廢水，其滲濾液在穩(wěn)定塘中自然降解50d左右，水樣為棕褐色，pH：7.40～8.40；COD：1400mg/L～4000mg/L；電導(dǎo)率：11ms/cm～22ms/cm。實(shí)驗(yàn)采用WUFVI實(shí)驗(yàn)超濾系統(tǒng)，試驗(yàn)系統(tǒng)由以下幾個(gè)處理單元組成：
（1）一級(jí)反滲透裝置；（2）二級(jí)反滲透裝置；（3）多孔陶瓷微濾膜裝置。采用無(wú)機(jī)陶瓷膜，微孔孔徑：0.23um；單只膜面積：0.22m2；反滲透采用超低壓負(fù)荷半透膜，截留分子量：<100；孔徑：0.5nm。
超低壓反滲透壓力運(yùn)行范圍在納濾運(yùn)行范圍：0.1MPa～1.1MPa。實(shí)驗(yàn)裝置在垃圾滲濾液中經(jīng)過(guò)穩(wěn)定塘自然降解50d左右后，通過(guò)污水泵提升到滲濾液的貯槽中，打開(kāi)進(jìn)液閥之后，經(jīng)過(guò)多孔陶瓷微濾膜裝置和一級(jí)反滲透裝置等，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)之后再進(jìn)行排放。
陶瓷微濾系統(tǒng)出水之后，將一級(jí)反滲透系統(tǒng)出水作為二級(jí)反滲透進(jìn)水裝置。在恒定操作情況下，一旦陶瓷微濾系統(tǒng)運(yùn)行超過(guò)2小時(shí)，則要停止操作，進(jìn)入清洗系統(tǒng)。反滲透處理單元的進(jìn)水電導(dǎo)率超過(guò)17ms/cm時(shí)，清液回收率在64～72%范圍之內(nèi)，停止操作進(jìn)行系統(tǒng)再生清洗。打開(kāi)濃縮排放閥之后，再將濃縮液送回至回灌處理。
采用的主要方法：（1）pH采用玻璃電極法；（2）COD采用微波快速消解法；（3）電導(dǎo)率采用電導(dǎo)率儀測(cè)定方法。
1.3實(shí)驗(yàn)結(jié)果
陶瓷膜微濾處理過(guò)程COD有一定下降，滲濾液中的有機(jī)污染物去除效果更為顯著。經(jīng)過(guò)陶瓷微濾預(yù)處理之后，出水的COD維持在50.2%。出水達(dá)到反滲透膜的進(jìn)水要求，與此同時(shí)能夠提高反滲透系統(tǒng)的回收率。定時(shí)清洗陶瓷微濾處理系統(tǒng)，清洗周期一般為2h左右，采用堿洗和酸洗的方法能夠恢復(fù)到新膜97%的通透量。
污染物的電導(dǎo)率滲濾液為15～25，一級(jí)RO進(jìn)水為7～12，一級(jí)RO出水為0.63～3.44，二級(jí)RO出水為0.14～0.19，膜總?cè)コ食^(guò)98.9%。COD的電導(dǎo)率滲濾液為1500～3500，一級(jí)RO進(jìn)水為700～2200，一級(jí)RO出水為9.33～96.02，二級(jí)RO出水為4.00～25.00，膜總?cè)コ食^(guò)99.10%。
2.膜法深度處理工藝
膜法深度處理工藝隨著生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，應(yīng)用范圍比較廣泛，技術(shù)也比較成熟，出水達(dá)到國(guó)家規(guī)定的滲濾液排放標(biāo)準(zhǔn)，其中有代表性的工藝有以下兩種：（1）DT-RO；（2）MBR+NF+RO[5]。每噸滲濾液的投資成本目前來(lái)看會(huì)大幅度降低，在一般情況下均難以承受。
3.綜合工藝
膜技術(shù)與化學(xué)處理、生化處理和吸附處理等常規(guī)分離技術(shù)結(jié)合能夠得到合理的處理效果。相關(guān)學(xué)者提出了新型的垃圾滲濾液綜合處理技術(shù)，此類技術(shù)采用回灌填場(chǎng)厭氧生物處理技術(shù)之外，還可以將混凝沉淀工藝根據(jù)填埋場(chǎng)的具體范圍來(lái)布置或者保留膜技術(shù)。
在設(shè)計(jì)進(jìn)水過(guò)程中，將COD進(jìn)水濃度設(shè)置為1400mg/L～20000mg/L，經(jīng)過(guò)工藝流程處理之后，zui終COD出水濃度小于110mg/L。上述工藝?yán)煤醚跎锾幚砦V工藝，能夠有效提高有機(jī)污染物的去除能力，為反滲透的正常運(yùn)行提供合適的條件。
充分利用反滲透的分離性能，不僅能夠使得分離之后的滲濾液COD濃度能夠達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，而且能夠?yàn)楹罄m(xù)生物硝化提供生長(zhǎng)環(huán)境，從而zui大幅度地降低NH3-N濃度，減少生物硝化的電耗，zui終降低運(yùn)行費(fèi)用。RO處理技術(shù)的應(yīng)用能夠確保重金屬離子的有效排放，使得處理過(guò)后的水質(zhì)能夠符合我國(guó)的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求。
4.結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，由于膜分離技術(shù)的主要分離對(duì)象是流體，具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）設(shè)備占地比較少；（2）實(shí)施閉路循環(huán)；（3）無(wú)二次污染；（4）能耗低。在發(fā)達(dá)國(guó)家中，對(duì)垃圾濾液凈化處理，采用“微濾+反滲透”工藝技術(shù)處理垃圾滲濾液能夠取得良好的污水處理效果。