垃圾渗沥液膜技术的应用难点分析

垃圾渗沥液膜技术的应用难点分析

近年来，我国城市大力实施垃圾分类，生活垃圾、垃圾渗透等相关污染的处理已成为焦点。我国城市生活垃圾以平均每年8%～10%的速度增长目前，生活垃圾填埋场垃圾渗滤液处理最常用工艺是膜生物反应器（MBR）和纳滤膜（NF）/反渗透膜（RO）组合的双膜法处理工艺。该工艺中，MBR部分通常视进水水质情况，选用缺氧、A/O(AnoxicOxic厌氧好氧工艺法）、多级A/O等生物处理后经超滤膜过滤掉活性污泥，最后依据排放标准要求选用NF、RO、NF+RO进行深度处理。但膜过滤仅是单纯的物理分离过程，只能将污染物和水分离隔开，不能将其降解。膜过滤产生的约占进水量30%的浓缩液与普通渗滤液相比，环境污染性更大、更难以去除，必定会成为该工艺下难以解决的副产物。因此，对膜浓缩液处理技术的研究十分必要。1ro浓缩液中含有一价盐根据工程应用特点，膜浓缩液主要以NF浓缩液和RO浓缩液两种形式存在。纳滤膜主要对腐殖酸等大分子有机物、二价以上的离子有截留作用，而一价离子(铵盐和硝酸盐、亚硝酸盐)不能被纳滤膜截流，反渗透膜可有效截流一价及一价以上的小分子物质，故RO浓缩液中含有大量一价盐。因此，膜浓缩液的色度、盐分含量很高，COD浓度高，B/C(BOD2转移、减量和环境根据浓缩液的性质，其处理主要从有机物和盐分的去除方面考虑。目前的处理方法可以归为三种：转移、减量和无害化。转移即通常的外运和回灌；减量即通过一些物理化学方法如反渗透、纳滤、蒸发、膜蒸馏等来减少膜浓液的体积；无害化处理技术则有高级氧化技术、电化学技术、沉淀固化以及焚烧等。2.1处理厂外运处理方式简单有效浓缩液的外运处理通常是运至焚烧厂或能处理难降解废水的处理厂处理，外运处理方式简单有效。但除了处理成本外还有运输成本，总成本耗费很大，长此以往并不划算，因此该处理方法有一定的局限性。2.2生活垃圾填埋场目前，我国大部分以NF、RO技术处理渗滤液的生活垃圾填埋场都采用膜浓缩液回灌技术，无机垃圾填埋场的渗滤液通常不能回灌。国外学者将填埋场视为可控的生物反应器2.3纳滤及反渗透反渗透可以分为纳滤和高压反渗透两种。纳滤膜大部分从反渗透膜衍变而来，和反渗透相比，操作压力低，所以纳滤也被称为“低压反渗透”。纳滤膜通过筛分和溶解扩散作用对污染物进行分离，可分离分子量大于200的污染质。同时本体带有电荷性，通过电荷排斥作用，可以有效地去除二价以上离子。因此，纳滤可用于反渗透浓水的再浓缩减量。李黎等2.4渗滤液膜浓缩液的处理工程应用上，焚烧法是一种重要的减量化、无害化方法，可对放射性废液、高浓度有机废液等危险废液进行最终的处理。焚烧法也适用于渗滤液膜浓缩液的处理。管锡珺等2.5机械压缩蒸发技术垃圾渗滤液膜浓缩液的蒸发是在利用热能使废液中水、以及氨、有机酸与烃等挥发性有机物汽化，重金属、无机物和大部分有机物浓缩结晶的分离过程。在渗滤液处理方法中，蒸发法适应性和灵活性强，除pH值会影响溶液中挥发性有机酸和氨的离解程度，从而改变其挥发性能外，几乎不受其他特性影响，可将浓缩液体积减少90%～98%机械式蒸汽再压缩（MVCMVR）技术和浸没燃烧蒸发（SCE）技术是国内较常用的蒸发技术。机械压缩蒸发是通过机械方式对蒸汽进行压缩，使机械能转变成为热能，提高蒸汽温度，从而减少对外界能源需求的低能耗工艺。孙辉跃等2.6从张力作用的角度，有利于确定营造浓度下的下液态水膜蒸馏是利用膜的疏水性分离含非挥发溶质的水溶液。水溶液被微孔膜分隔开后由于膜的疏水性和水在接触面上的张力作用，常压下液态水不能透过微孔膜，只有气态水分子能通过。水蒸气分子从微孔膜温度高的一侧运动到在温度低的一侧后冷凝下来，这样膜一侧的溶液逐步浓缩，另一侧则得到纯净的蒸馏液。膜蒸馏过程中的待分离废液不需要加热到沸点，膜两侧有适当的温度差便可，是一种低成本、低能耗、易操作的分离净化技术。孙项城等2.7浓缩液电渗析浓缩分离电渗析指在直流电场作用下，电解质离子透过膜从溶剂水与其它不带电的组分中迁移分离的过程，浓缩液的电渗析处理主要去除其中的无机盐分，具有价格便宜、耗电低、经济效益显著、系统应用灵活、无二次污染等特点，但盐分的脱除效率小于反渗透。Badruzzamana等2.8微胶囊的制备沉淀处理包括电絮凝和混凝沉淀。混凝沉淀一般作为膜浓缩液的预处理，即通过投加混凝剂，利用混凝剂的电性中和、压缩双电层和吸附架桥等作用，将膜浓缩液中的胶体物质和细小悬浮颗粒污染物凝聚成大颗粒沉淀污泥而去除。张跃春等电絮凝是牺牲阳极产生混凝产物和氧化剂的一种电化学技术，阳极金属电极在直流电作用下产生金属阳离子，经水解、聚合、氧化生成各种羟基络合物、氢氧化物，将废水中的悬浮污染物、胶体污染物等沉淀分离和降解2.9降解污染物高级氧化技术是指利用氧化电位仅次于氟的羟基自由基（·OH）对污染物进行降解。·OH的氧化电位为2.8V，得电子能力极强，可与废水中的大部分有机污染物发生链式反应，极短时间内，能将难降解有机污染物无选择性地氧化成无毒小分子有机物，甚至CO2.9.1高级氧化氧化在众多高级氧化技术当中，Fenton法是一种被发现较早的高级氧化技术，能稳定有效地去除难降解和有毒有机物。调节废水pH为酸性，在Fe此外，将紫外光、可见光、O2.9.2氧气氧化法臭氧氧化法广泛应用于不同废水的净化处理工程中。臭氧处理的成本高，氧化不够彻底，在实际应用中主要研究它的组合工艺，包括催化O2.9.3氧化降解有机污染物光催化氧化是指分子吸收特定波长的能量，受激产生·OH等物质，将有机污染物氧化降解的反应。光催化氧化工艺简单高效，具有较强的耐冲击负荷能力，绿色环保，颇具应用前景。张红梅2.9.4其他氧化物电化学氧化是指在直流电作用下，有机物在电解槽的阳极上直接或间接氧化降解的方法。通电条件下，阳极直接夺取污染物的电子，发生氧化反应；或水等其他物质在阳极附近形成强氧化剂将污染物氧化降解。其中，以钛基氧化金属涂层电极（DSA）的研究和应用最为广泛综上所述，高级氧化法能较彻底地去除浓缩液中的有机污染物，但往往需要结合生物法等工艺，去除氨氮等其他污染物。目前基于高级氧化技术和生物技术的垃圾渗滤液非膜法处理工艺如：芬顿-BAF（曝气生物滤池）工艺、混凝-臭氧催化氧化-BAF工艺、三级垃圾填料床-臭氧法-SBR法（序批式活性污泥法）等3高级氧化技术随着RO、NF膜在垃圾渗滤液处理中的广泛应用，膜浓缩液的妥善处理已成为企业迫切的现实需求。目前膜浓缩液处理技术种类丰富，处理效果各异，单一技术难以实现渗滤液膜浓缩液的稳定高效处理和达标排放。高级氧化技术是从根本上处理