《安全环境-环保技术》之膜技术对垃圾渗滤液处理的研究 VIP免费

膜技术对垃圾渗滤液处理的研究摘要:阐述了垃圾渗滤液的现有处理方法，以及膜分离组合处理工艺、其他新型生物组合处理工艺的最新研究进展，并针对膜技术处理的优缺点提出了相应的建议及展望。关键词:垃圾渗滤液;膜分离;生物组合工艺随着我国城市人口的增加，相应产生的生活垃圾量也在急剧增加。据预算，到2030年我国城市生活垃圾量将超过4亿t[1]。由于垃圾在堆放和填埋过程中压实、发酵等生物化学降解作用，同时在降水和地下水的渗流作用下产生了一种高浓度的有机或无机成分的液体—垃圾渗滤液，它具有:有机物浓度高，成分复杂，氨氮浓度、金属离子浓度含量高，色度高，水质变化大等特点。将会对地表水、地下水、土壤、大气和生物造成严重的生态环境污染。目前，由于我国生活垃圾填埋场污染控制标准(GB16889-2008)的颁布，对垃圾渗滤液的排放标准更加严格，同时，对垃圾渗滤液的处理技术也提出了更高的要求，不断改进、优化处理技术是垃圾渗滤液处理的新的研究方向。1垃圾渗滤液的传统处理工艺传统常用的垃圾渗滤液处理技术主要有:生物处理技术、物化处理技术、膜分离技术、循环回灌技术、土地处理技术、蒸发处理技术、矿化垃圾处理技术以及上述技术的各种组合形式等[2]。物化处理不受水质水量变化的影响，出水水质较稳定，尤其是对BOD5/COD比值较低(0.07～0.20)难以生物处理的垃圾渗滤液，有较好的处理效果。但其处理成本较高，不适于大水量垃圾渗滤液的处理;生化处理技术相对成熟，且成本相对较低、效率高，消除了化学污泥等造成的二次污染，被广泛运用。土地处理投资低，易于管理，但受气候条件和地域限制[3]。循环回灌法简单经济，方便易行，综合利用性强;合并处理费用低廉，但易造成冲击负荷，只适用于城市污水处理厂附近的垃圾填埋场渗滤液处理。对渗滤液的处理工艺，多采用生物处理-物化法作为预处理或者后处理工艺，而土地法作为后处理工艺的系统或者作为单独的处理系统。但这些组合工艺在实际运行中也都存在一定的问题，为了尽可能地对渗滤液进行较为全面、有效地处理，在生物处理的基础上，必然需要对渗滤液进行一定的预处理。同时，为了提高处理效果，还必须增加部分后处理工艺。传统的生物处理和物化处理技术非常适合高浓度污水(垃圾渗滤液)的处理和管理。生物处理技术可作为预处理工艺，降低或消除COD、氨氮和重金属离子;物化处理技术可作为“稳定的处理工艺”(即有很少的生物降解过程)，以去除难降解的有机物质。物化-生物组合工艺避免了单个工艺的缺陷，处理效果好、经济有效，是目前垃圾渗滤液中应用较为广泛的方法之一。但是，随着垃圾填埋场的增多和垃圾渗滤液的趋于稳定化，常规处理工艺(如生物或物化)很难达到不断严格的排放标准，近几年来，基于膜处理的相关新型组合工艺在垃圾渗滤液处理上得到了广泛的应用。2新型处理工艺2.1膜分离处理组合工艺在垃圾渗滤液处理中，主要的膜处理工艺有微滤(MF)、超滤(UF)、纳滤(NF)及反渗透(RO)等。它们都是以压力差(也称透膜压差)为推动力的膜分离过程，在膜两侧施加一定的压差时，可使一部分溶剂及小于膜孔径的组分透过膜，而微粒、大分子、盐等被膜截留下来，从而达到分离的目的。其主要区别在于被分离物粒子或分子的大小和所采用膜的结构与性能[4，5]。生物组合工艺在垃圾渗滤液的处理上的应用很广泛，但对于可生化性低、有机物浓度高的垃圾渗滤液来说，生物法处理效果往往不够理想，对其进一步深度处理是达到其出水要求的关键。与其他深度处理相比，膜分离技术以其出水效果好、不产生副产物、操作简单等优势，在垃圾渗滤液处理中得到越来越广泛应用。2.1.1微滤/超滤组合工艺微滤(MF)/超滤(UF)是用来去除0.002～0.1μm或0.1～10μm范围内的大分子有机物、胶体、SS以及经沉淀后的重金属的一种有效方法。二者的共同点是作为其他膜处理(UF，NF或RO)的预处理，不能单独使用。MF作为预过滤阶段时，COD的去除率在25%～35%[6]。Krug和McDougall[7]实验研究用管式微滤膜和螺旋卷式反渗透膜联合处理垃圾渗滤液可行性，结果表明，MF能去除渗滤液中SS和金属离子，RO几乎去除掉所有有机物和难溶性固体颗粒。Zenon[8]用MF和RO膜组合工...