北極星水處理網訊:摘要：垃圾滲濾液膜過濾濃縮液是垃圾滲濾液經過生(shēng)物(wù)降解後經反滲透膜或納濾膜截留的殘液，是目前垃圾填埋處理中(zhōng)必須解決的關鍵問題。本文簡要分(fēn)析了我(wǒ)國垃圾滲濾膜濾濃縮液的相關處理方法、技術和研究進展，重點闡述了在工(gōng)程實際中(zhōng)濃縮液處理方法的應用。

關鍵詞：垃圾滲濾液 膜濾 濃縮液

1、引言

控制城市垃圾滲濾液引起的污染是當前垃圾填埋技術要解決的一(yī)大(dà)難題。國家曾在2008年頒布了《生(shēng)活垃圾填埋場污染控制标準》，對處理垃圾滲濾液提出了更高的要求。随着要求的提高，垃圾滲濾液的處理逐漸采用了生(shēng)化組合膜濾的工(gōng)藝。實際滲濾液處理中(zhōng)越來越多的采用NF、RO膜，這種薄膜具有很多優點，例如占地面積小(xiǎo)、透水效果好。然而在達到排放(fàng)上清液指标的同時也不可避免的産生(shēng)了一(yī)批膜濃縮液。

産生(shēng)的膜濾濃縮液，其體(tǐ)積占全部垃圾滲濾液原液的8%-20%，且濃縮液的運輸費用高。因此，研究如何減少濃縮液的量及濃縮液的達标排放(fàng)有極大(dà)的現實意義。文中(zhōng)筆者對國内現有的一(yī)些膜濾濃縮液處理技術進行簡要分(fēn)析。

2、滲濾液處理濃縮液特點

濃縮液中(zhōng)的主要成分(fēn)是甲苯、N，N一(yī)二甲基甲酰胺、2，4一(yī)二甲基一(yī)苯甲醛、2，4一(yī)二（1，1一(yī)二甲基乙基）苯酚、三（2一(yī)氯乙基）磷酸、鄰苯二甲酸環己基甲基丁基醚、鄰苯二甲酸二丁酯、3，5-二叔丁基一(yī)4一(yī)羟苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、～t-A硫二烯酸，以及少量的十八烷到二十五烷之間的正烷烴等有機物(wù)。從這些有機物(wù)的特點來看，基本不能作爲營養源參與生(shēng)物(wù)反應。

根據我(wǒ)國幾家采用反滲透工(gōng)藝的項目運行經驗分(fēn)析，要保證反滲透出水的各項指标達标，濃縮液的産量非常大(dà)，一(yī)般會占到進水量的25% 一(yī)45%。濃縮液中(zhōng)的COD主要成分(fēn)是難降解有機物(wù)，一(yī)般随地域和當地居民飲食習慣的差異，濃縮液的COD濃度在1 000 mg/L一(yī)5000 mg/L之間，其中(zhōng)的有機物(wù)很難作爲營養源參與微生(shēng)物(wù)代謝。根據對不同地區滲濾液處理項目發現，濃縮液中(zhōng)的總氮含量在100 mg/L一(yī)1 000 mg/L。濃縮液的色度一(yī)般在500倍～1 500倍之間，并且生(shēng)色團和助色團相對物(wù)質量越高，色度越高。根據反滲透截流性的特點，100%的二價以上的無機鹽離(lí)子、85%～90% 的一(yī)價鹽離(lí)子、30% 左右的硝态氮、亞硝态氮都會存在于濃縮液中(zhōng)。通過數倍濃縮後，濃縮液中(zhōng)的氯離(lí)子濃度約爲10 000 mg/L一(yī)50 000mg/L之間，TDS爲20000～60000mg/L，電導率爲40000～50 000 0μs/cm，這些含極難降解，且含鹽度極高的濃縮液成爲了所有滲濾液處理中(zhōng)的一(yī)道難題。

3、濃縮液處理方法

3.1 回灌

回灌其實是将填埋場視爲一(yī)個以垃圾爲填料的生(shēng)物(wù)濾床。自上而下(xià)将回灌的濃縮液引入垃圾填埋層，垃圾中(zhōng)的微生(shēng)物(wù)會降解液體(tǐ)中(zhōng)的有機污染物(wù)。對于回灌過程來說，回灌頻率、回灌量以及回灌污染物(wù)濃度是回灌處理最重要的3個控制參數。

西方國家從上世紀九十年代就開(kāi)始将反滲透濃縮液利回灌填埋場。實踐證實：在全名考慮填埋場相關特征設計的基礎上，可實現回灌處理濃縮液系統的長期使用，且填埋場排出的滲濾液中(zhōng)含有的污染物(wù)濃度變化幅度較小(xiǎo)。蔣寶軍、李俊生(shēng)等做回灌實驗，用重慶長生(shēng)橋垃圾填埋場滲濾液經DTRO 過濾後的濃縮液。實驗結果證實，回灌處理濃縮液在實施中(zhōng)可行，回灌處理能有效過濾其中(zhōng)的COD和NH3 - N，濃縮液回灌去(qù)除COD收水力負荷的影響較大(dà)。然而，回灌處理可能對地下(xià)水産生(shēng)污染，水流短路形成後，填埋層含水率增加。同時濃縮液直接回灌也将導緻垃圾場含鹽量升高。

3.2 高級氧化技術

蹇興超、吳天寶研究中(zhōng)用臭氧氧化納濾處理濃縮液。

德國柏林Ruh leben污水廠在三級出水經納濾後，用臭氧氧得到的納濾濃縮液，結果證實臭氧氧化能夠有效地破壞濃縮液中(zhōng)的有色集團的大(dà)分(fēn)子有機物(wù)，不足是降低總有機物(wù)含量的速度較慢(màn)。初步研究發現臭氧投配量在55mg /L時，将取得最好效果的濃縮液可生(shēng)化降解性。

張龍、李愛明等研究了混凝沉澱- 樹(shù)脂吸附- Fen ton氧化工(gōng)藝對垃圾滲濾液膜濾濃縮液的處理效果。MBR 在經納濾後，納濾膜濃縮液經混凝沉澱- 樹(shù)脂吸附- Fenton氧化後可将膜濾濃縮液的COD 降至120m g /L，COD去(qù)除率達到98.0%。如果不加Fen ton，COD氧化深度就會降至402m g /L，COD的去(qù)除率在94.0%。實踐得知(zhī)，處理能力爲50t /d的膜濾濃縮液處理，需要有110.5萬元的投資(zī)成本，其後運行成本在15.4元/ t。混凝沉澱得到的污泥要運至附近的填埋場進行處理。

3.3 蒸發

蒸發技術在垃圾滲濾液膜濾濃縮液的處理、垃圾滲濾的處理中(zhōng)有越來越多的運用。目前使用較多的有負壓蒸發、浸沒燃燒、機械壓縮蒸發等。

嶽東北、劉建國等用蒸發法來驗證垃圾濃縮液滲濾經RO 處理的效果。結果證實，在酸性條件下(xià)随着原液PH 的升高，冷凝液中(zhōng)的COD就越小(xiǎo)，同時NH3 - N的濃度逐漸變大(dà)。有機物(wù)揮發主要出現在蒸發過程初期，而蒸發後期主要是NH3-N的揮發。

浸沒燃燒蒸發技術是一(yī)種不固定傳熱面的蒸發方式。過程中(zhōng)把燃料和空氣送入燃燒室進行充分(fēn)燃燒，其後将高溫煙氣直接引入液體(tǐ)中(zhōng)以使液體(tǐ)升溫。高溫煙氣在進入液體(tǐ)後以大(dà)量小(xiǎo)氣泡形式上升，由于煙氣與液體(tǐ)混合的活動十分(fēn)強烈，從而大(dà)大(dà)提高了傳熱效率。若将尾氣在排放(fàng)之前控制到液體(tǐ)一(yī)緻的溫度，則傳熱效率會達95%。嶽東北、許玉東等采用浸沒燃燒蒸發工(gōng)藝處理經RO系統濃縮的滲濾液。該項目自正式運行以來，性能穩定，處理效果好。處理能夠實現RO濃縮液的10倍濃縮。該項目最初設計處理能力在30m3 /d，投入資(zī)金爲120萬元，處理開(kāi)支在3.00元/m3。該系統最大(dà)的不足是濾除NH3 - N的效果差。

浸沒燃燒蒸發屬于常壓條件下(xià)的高溫蒸發，膜濾濃縮液中(zhōng)将會存在很高濃度的氯離(lí)子。氯離(lí)子在70℃ 以上的溫度就會腐蝕金屬材料。同時其水分(fēn)以蒸氣形式排出，有較高能量散失率。

近年來，機械壓縮蒸發技術逐步應用到垃圾滲濾液的處理。MVC蒸發處理垃圾滲濾液的基本原理是機械壓縮産生(shēng)的蒸汽，使高溫蒸汽成爲熱源，同時将原滲濾液蒸發爲新蒸汽，之後又(yòu)經壓縮提升溫度，如此循環。系統中(zhōng)的原高溫蒸汽冷卻成蒸餾水，在排出前将餘熱交換給進水來液，故有較高能量利用率。該蒸發處理技術能把滲濾液濃縮至原液體(tǐ)積的3% ～ 10%，清水排放(fàng)率達96%以上。

針對MVC高效蒸發的優勢可考慮将其引入到膜濾濃縮液的處理中(zhōng)來。廣州某地垃圾滲濾過RO濃液通過MVC技術蒸發處理後，TDS 達到25%，配合沼氣進行幹燥，幹燥粉末在5%以下(xià)。

3.4 膜蒸餾

膜蒸餾是一(yī)種采用疏水微孔膜，用膜兩邊蒸氣壓力的差值來力的膜分(fēn)離(lí)，當輸水微孔膜分(fēn)隔開(kāi)不同溫度水溶液時，則會因爲膜的疏水性導緻兩側的水溶液均不可透過膜孔穿入到另一(yī)側。暖側水溶液同膜之間的水蒸氣壓會高于冷側的氣壓，水蒸氣能穿過膜孔由暖側過渡至冷側發生(shēng)冷凝。減壓膜蒸餾主要是将傳統蒸餾技術和膜技術結合發明的一(yī)種新型膜分(fēn)離(lí)技術。該方法具有設備簡單，過程溫度低，對大(dà)分(fēn)子等揮發物(wù)的截留率能夠達到100%，能夠完成高濃度溶液的處理等優點。劉東等采用疏水性聚偏氟乙烯中(zhōng)空纖維膜來處理部分(fēn)石化企業廢水經RO過程處理後得到的污水，開(kāi)展VMD處理實驗。結果證實，在75℃、壓強0.096MPa 條件下(xià)VMD過程初始通量達到33L /（m2# h），則VMD過程與化學絮凝發生(shēng)良好的結合。在将RO 濃縮至原來的1/10倍時，VMD過程通量可以保持在15L /（m2# h）以上，産水電導率保持在5- 8us /cm，脫鹽率可以穩定在99.9%以上。

相比較于常規蒸餾法，膜蒸餾可以實現較高的蒸餾效率，該法系統占地面積更小(xiǎo)，得到的蒸餾液較爲純淨。同時膜蒸餾過程也不要求把溶液加熱至沸點，膜兩側維持适當的壓差即可完成蒸餾處理。然而膜成本高，蒸餾通量受到系統限制。溫度變化以及濃度極化也将影響膜蒸餾效果，難以保持運行狀态的穩定。膜蒸餾是一(yī)個存在相變的過程，熱量主要是通過熱傳導的方法傳遞到液體(tǐ)中(zhōng)，所以能量轉化效率較低（通常在20%左右）。

結語

随着膜技術在垃圾滲濾液處理中(zhōng)越來越廣泛的應用，實現濃縮液的量也越來越多。目前大(dà)多數關于填埋場膜濾濃縮液的研究還處于實驗階段，加快研究應用于實際處理的膜濾濃縮液技術是廣大(dà)科學工(gōng)作者需要面對的一(yī)個重大(dà)課題，具有非常重要的現實意義，必須引起足夠的重視