实用｜垃圾渗滤液膜浓缩液处理技术盘点

2022-08-24

　　随着经济的快速发展和人们生活质量的不断提高，产生了大量的固体废弃物，包括生活、工业和农业固体废弃物，成分复杂，对环境造成了严重影响。为了减少固体废弃物对生产和生活的影响，目前主要的处理方法有焚烧、堆肥和填埋等，其中应用较多和较成熟的处理方法是进行填埋。据统计，工业垃圾和生活垃圾分别有95.00%和98.33%被填埋处理。但填埋后会产生大量的垃圾渗滤液，其水质变化大，有机物、重金属和氨氮含量高，对周围环境和填埋场的底土层污染严重，因此垃圾渗滤液的处理越来越受到关注。

　　一、渗滤液膜浓缩液特点

　　垃圾渗滤液膜过滤浓缩物是垃圾渗滤液经过生物降解和反渗透膜(或纳滤膜)截留后的残留物。纳滤和反渗透的分离原理是，由于渗透膜的选择性渗透，水可以顺利通过膜，而其他化合物则或多或少甚至完全被膜截留。浓缩物一般没有生化作用，主要成分是腐殖质类物质，呈棕黑色，COD高，并含有大量金属离子，TDS在20000mg/L和6000mg/L之间。纳滤和反渗透工艺产生的浓缩物，COD通常在5000me/L以上，氨氮浓度在100-1000mg/L之间，电导率为40000-50000us/cm。

　　二、垃圾渗滤液膜浓缩液处理技术分析

　　目前膜浓缩液的处置方式主要可以分为三大类，一是转移处理，即将膜浓缩液进行转移，具体包括外运和回灌处理。二是减量处理，即通过物理、化学等手段减少膜浓缩液绝对含量，处理技术有反渗透、蒸发等。三是进行无害化处理，处理技术有电絮凝、沉淀、高级氧化和焚烧等。

　　【外运处理】

　　外运处理是较简单和有效的处置方法之一。膜浓缩物通常被转移到附近的焚烧厂，通过焚烧进行处理。当垃圾填埋场附近没有焚烧厂，需要长途运输时，运输成本的增加会使这种方法不经济，而且通过异地运输处置膜浓缩物也有限制。

　　【回灌处理】

　　回灌处理在膜浓缩液处理中比较普遍，它是将膜浓缩物送回填埋场，通过填埋场生物的新陈代谢将有毒有害物质吸附、降解、过滤掉。膜浓缩物回灌对填埋场来说有好有坏。好的方面是，膜浓缩物回灌给填埋场带来了大量的有机物质和微生物种群，促进了废物的降解。坏的方面是，膜浓缩物回灌带来的重金属和高盐含量会抑制生物活性，降低微生物降解的效率，威胁填埋场的稳定性。膜浓缩物处理的有效性还与一些处理参数有关。

　　【反渗透处理】

　　反渗透处理主要有两种方法，一种是纳滤分离技术，另一种是高压处理。纳滤可以去除二价和高价离子，这是一种还原处理方法。基于反渗透管可以在高压下开发的原理，反渗透滤液的回收率在高压下可以提高10~20%左右。

　　随着市场需求的出现，DTRO蝶管式反渗透技术出现在垃圾渗滤液处理企业的视野中。DTRO膜是反渗透的一种形式。是一种专门用于处理高浓度污水的膜组件。即使在高浊度、高COD、高SDI和高盐度的条件下，也能经济、有效、稳定地运行。DTRO膜元件导板表面设计为凸点，使进料液在流动过程中呈现紊流状态，提高膜元件的抗污染能力。DTRO膜能有效去除污染物，无需依赖预处理工艺。独立过滤膜元件设计。当膜被污染时，应根据实际情况更换部分DTRO膜和导流板，以降低系统耗材成本。

　　【蒸发处理】

　　蒸发处理也是一种还原处理方法。蒸发处理是指在一定压力和温度下，使膜浓缩液中的部分组分挥发的过程。蒸发处理的还原效果明显，原膜浓缩液的体积可减少到2～10%。蒸发方法主要有三种：浸没蒸发、压缩蒸发和负压蒸发。浸没蒸发法是用高温蒸汽蒸发浓缩溶液中的水。方法简单，效果明显。然而，由于膜浓缩液中通常含有大量的氯离子，在高温下对金属设备有很强的腐蚀力，这是采用浸没蒸发法处理膜浓缩液时必须考虑的问题。压缩蒸发法通过物理压缩提高蒸汽温度。这是一种低能蒸发技术。但其缺点与浸没蒸发法相同，对机械设备腐蚀严重。因此，压缩蒸发设备一般采用耐腐蚀、价格昂贵的材料，成本高，运行维护成本高。负压蒸发法是为了解决设备在高温下的腐蚀问题而提出的。负压蒸发充分利用负压蒸馏，避免氯离子对仪器设备的腐蚀。相关研究尚处于初步阶段，技术还不成熟。

　　【膜蒸馏处理】

　　膜蒸馏是一种分离和纯化过程，通过膜两侧形成的蒸汽压差将蒸汽分子收集到冷侧。膜蒸馏技术是蒸馏技术和膜处理技术的结合。操作简单。应用于海水和高盐废水处理领域。膜蒸馏也是一种还原处理。

　　【高级氧化处理】

　　高级氧化处理是指利用氧化剂和物理化学效应产生的高氧化性·oh等自由基降解污染物的方法。根据氧化剂和催化剂的不同选择，可分为Fenton法和类Fenton法。湿式氧化催化法。超临界水氧化催化法。光化学氧化催化法、臭氧氧化法等。

　　【焚烧处理】

　　焚烧法广泛应用于高浓度有机废液的处理。焚烧具有污染物去除彻底、效率高、占地少的优点，但焚烧处理初期投资较大，焚烧处理复杂，对操作人员的技术要求较高。浓缩液会对焚烧设备造成腐蚀。仅仅为了处理垃圾渗滤液而建造焚烧厂是不经济和可行的。这些都是限制焚烧应用的因素。

　　结语

　　近年来，我国也采用了高级氧化工艺。该应用领域已扩展到垃圾渗滤液浓缩物中难降解持久性有机污染物，并取得了良好的效果。随着高级氧化研究的深入，生物化学+高级氧化+混凝沉淀组合工艺有望在不久的将来广泛应用于渗滤液浓缩液的处理。