膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用分析

安桂杰

摘 要：伴隨著城市的進(jìn)步和發(fā)展，人們生活水平不斷提高，城市垃圾數(shù)量也在不斷增多。常見(jiàn)的垃圾處理方式中，衛(wèi)生土地填埋是多數(shù)垃圾處理部門(mén)應(yīng)用的方式，盡管這種處理機(jī)制能保證長(zhǎng)期性以及安全性，但是，垃圾填埋場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生較多的垃圾滲濾液，其中包含垃圾分解水和地下滲水，屬于高濃度污水。本文對(duì)膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用路徑展開(kāi)了討論，以供參考。

關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù)；反滲透工藝；垃圾滲濾液；應(yīng)用

所謂垃圾滲濾液，就是垃圾在被填埋一段時(shí)間后產(chǎn)生的水質(zhì)復(fù)雜的廢水，其中的CODCr、氨氮等濃度均較高，且整體水質(zhì)變化較大。垃圾滲濾液已經(jīng)成為世界公認(rèn)的新型污染源，結(jié)合不同垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)填埋年限能對(duì)其進(jìn)行水質(zhì)分析，初期滲透液、中期滲透液、后期滲透液以及封場(chǎng)滲透液的污染指標(biāo)都存在差異。

一、垃圾滲濾液處理現(xiàn)狀

在對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行分類(lèi)管理的過(guò)程中，由于不同垃圾處理廠(chǎng)自身的規(guī)模存在差異，加之填埋作業(yè)的方式和配套設(shè)備也有所不同，因此，整體垃圾滲濾液處理過(guò)程會(huì)有一定的差距。就算是同一處垃圾處理廠(chǎng)，場(chǎng)地的位置以及設(shè)計(jì)使用年限也是影響特性的因素，目前較為常見(jiàn)的處理機(jī)制見(jiàn)下圖：

結(jié)合差異化污水處理要求，物理處理法、生物處理法以及化學(xué)處理法等都能發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，不僅要結(jié)合當(dāng)?shù)氐膶?shí)際情況，也要從根本上保證滲濾液在排放過(guò)程中能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，保證其處理系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)行效率。

二、膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用

（一）反滲透工藝

近幾年，反滲透工藝的應(yīng)用為垃圾滲濾液的處理工作提供了有效的技術(shù)支撐，能借助反滲透膜兩側(cè)壓力差，有效克服離子的滲透壓，選擇性透過(guò)溶劑對(duì)離子物質(zhì)進(jìn)行有效截留，從而實(shí)現(xiàn)分離。我國(guó)近幾年較為常見(jiàn)且效果較好的膜分離項(xiàng)目主要利用的是復(fù)合膜，膜材料較好，且能滿(mǎn)足國(guó)家一級(jí)排放標(biāo)準(zhǔn)，能將CODCr控制在80mg/L以下，NH3-N含量控制在10mg/L以下，pH控制在6-9，并且整體膜通量較大。若是加大操作壓力，無(wú)論是電導(dǎo)率、色度還是出水水質(zhì)等，都會(huì)有明顯的提升。

在應(yīng)用反滲透工藝的過(guò)程中，要利用UASB、SBR以及連續(xù)微濾等進(jìn)行輔助處理，保證RO系統(tǒng)運(yùn)行的完整性。深度分析RO系統(tǒng)不難發(fā)現(xiàn)，其本身就是壓力驅(qū)動(dòng)型的膜分離技術(shù)，將操作壓力控制在1.5MPa到12MPa之間，都能完成具體操作，由于技術(shù)本身的精密性較高，因此，截留精度也能達(dá)到0.1nm到1nm之間，甚至能有效分離相對(duì)分子量在100以上的有機(jī)物，集中截留除去水分子的一切懸浮物和可溶解性鹽，能滿(mǎn)足出水水質(zhì)要求。

（二）MBR系統(tǒng)

近幾年，膜生物反應(yīng)器也是較為常見(jiàn)的處理技術(shù)，是對(duì)傳統(tǒng)的活性污泥處理法的基礎(chǔ)上進(jìn)行的改良，膜組件有效代替二次沉淀池的組合方式，有效建構(gòu)生化處理單元設(shè)計(jì)，其處理效率更好且速度更快。值得一提的是，MBR系統(tǒng)在處理較難以降解的有機(jī)廢水以及高濃度氨氮廢水方面具有一定的優(yōu)勢(shì)，能有效整合處理效果。MBR系統(tǒng)能保證CODCr去除率在70%以上，氨氮去除率則能達(dá)到90%以上，總氮的去除率也能保證在50以上。另外，借助膜生物反應(yīng)器也能實(shí)現(xiàn)污泥的零排放，確保污泥都會(huì)存留在膜生物反應(yīng)器內(nèi)部。有效處理的過(guò)程也能保證相關(guān)數(shù)值能被控制在固定的范圍內(nèi)，從而減少其對(duì)環(huán)境造成的污染情況，維護(hù)整體MBR系統(tǒng)的應(yīng)用效率，實(shí)現(xiàn)管理目標(biāo)。

值得一提的是，還有部分研究將MBR系統(tǒng)進(jìn)行了系統(tǒng)化升級(jí)，形成新型氣升式重力出流膜生物反應(yīng)器，能有效處理垃圾滲濾液，若是BOD5的負(fù)荷在1.71kg/m3·d，且去除率能有效提高到99%左右溶解氧也能被控制在2.3mg/L到2.8mg/L之間。為了有效探索有機(jī)污染物處理工序的實(shí)際意義和過(guò)程，要在垃圾滲濾液管理項(xiàng)目中針對(duì)性的對(duì)過(guò)程變化記錄，有效判定垃圾滲濾液中有機(jī)污染物分子量的實(shí)際變化情況。

（三）NF系統(tǒng)

NF系統(tǒng)是納濾工藝的縮寫(xiě)，是反滲透技術(shù)和超濾膜技術(shù)之間的應(yīng)用體系，也是近幾年發(fā)展較快的技術(shù)，這種技術(shù)的濾膜在滲透過(guò)程中能保證截留率在95%以上，從根本上提高了技術(shù)應(yīng)用的實(shí)際效果。例如，若是將操作壓力控制在2MPa，整體錯(cuò)流速度為3m/s，給料流量為每小時(shí)1400L，溫度為25攝氏度時(shí)，則NF系統(tǒng)能保證COD和BOD5的去除率都在80%以上，其出水清潔并不會(huì)出現(xiàn)異常顏色。值得一提的是，NF系統(tǒng)能有效對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行脫鹽處理，尤其是對(duì)一些重金屬鹽的截留率能控制在70%以上。相較于RO系統(tǒng)，NF系統(tǒng)的能耗較小，且水回收率高。

單一化的NF系統(tǒng)并不能發(fā)揮實(shí)際功效，建立MBR+NF系統(tǒng)，能有效對(duì)整體運(yùn)行結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，在經(jīng)過(guò)調(diào)節(jié)池后，垃圾滲濾液進(jìn)入到MBR系統(tǒng)A/O池內(nèi)，形成厭氧-好氧組合反應(yīng)器，對(duì)廢水中的有機(jī)物、氨氮等進(jìn)行處理，出水利用中空纖維膜進(jìn)行物化分離，有效對(duì)廢水進(jìn)行處理。然后進(jìn)入到NF系統(tǒng)，保證出水水質(zhì)符合排放標(biāo)準(zhǔn)。整體處理目標(biāo)就是降低出水的COD、氨氮等。

（四）DTRO系統(tǒng)

DTRO系統(tǒng)的應(yīng)用也較為廣泛，主要是料液通過(guò)膜堆與外殼之間的間隙后通過(guò)導(dǎo)流通道進(jìn)入底部導(dǎo)流盤(pán)中，被處理的液體以最短的距離快速流經(jīng)過(guò)濾膜，逆轉(zhuǎn)到另一膜面后，到達(dá)下一個(gè)過(guò)濾膜片，從而在膜表面形成由導(dǎo)流盤(pán)圓周到圓中心，濃縮液最后從進(jìn)料端法蘭處流出。料液流經(jīng)過(guò)濾膜的同時(shí)，透過(guò)液通過(guò)中心收集管不斷排出。濃縮液與透過(guò)液通過(guò)安裝于導(dǎo)流盤(pán)上的O型密封圈隔離。

三、結(jié)語(yǔ)

總而言之，膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中已經(jīng)是非常重要的技術(shù)手段，處理效果較好，得到了廣泛的應(yīng)用，尤其是反滲透工藝（卷式RO和DTRO）已經(jīng)應(yīng)用非常成熟。但是在膜技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中也出現(xiàn)了一些技術(shù)問(wèn)題，進(jìn)一步優(yōu)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)才能提高膜處理技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的穩(wěn)定性和高效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]武江津，劉桂中，孫長(zhǎng)虹.膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的研究與應(yīng)用[J].膜科學(xué)與技術(shù)，2007（06）1-5.