垃圾滲濾液膜濃縮液處理技術(shù)解析
【m.34dn.com南京純水設(shè)備】經(jīng)濟(jì)的飛速的發(fā)展，人們的生活質(zhì)量不斷提高，從而產(chǎn)生了大量的包括生活廢棄物、工業(yè)固體廢棄物和農(nóng)業(yè)固體廢棄物等固體廢棄物，并且成分復(fù)雜，對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重的影響。為減少固體廢物對(duì)生產(chǎn)生活的影響，目前其處理的方法主要有焚燒、堆肥和填埋等，而應(yīng)用最多又成熟處理方法是進(jìn)行垃圾填埋。
據(jù)統(tǒng)計(jì)，其中工業(yè)垃圾和生活垃圾的填埋處理量分別占95.00%和98.33%。但垃圾填埋后將產(chǎn)生大量垃圾滲濾液，南京工業(yè)純水處理設(shè)備這些滲濾液水質(zhì)水量變化大、有機(jī)物濃度高、重金屬及氨氮含量高，對(duì)周邊環(huán)境及填埋場場底土層污染嚴(yán)重，因此垃圾滲濾液的處理被越來越多的人們所關(guān)注。
一、滲濾液膜濃縮液特點(diǎn)
垃圾滲濾液膜濾濃縮液是垃圾滲濾液經(jīng)過生物降解后經(jīng)RO膜（或NF膜）截留的殘余液。納濾與反滲透分離原理是：由于滲透膜的選擇透過性，水能夠順利通過膜，而其他的化合物則或多或少甚至完全被膜截留，這樣進(jìn)水經(jīng)過膜后被分成兩部分：處理后的滲透液與截留液（濃縮液）。濃縮液一般不具有可生化性，主要成份為腐殖質(zhì)類物質(zhì)，呈棕黑色，COD很高，并且含有大量的金屬離子，TDS在20000mg／L一6000mg／L之間。納濾和反滲透工藝產(chǎn)生的濃縮液，COD通常在5000me／L以上，氨氮濃度在100一1000mg／L，電導(dǎo)率為40000～50000us／cm。
二、垃圾滲濾液膜濃縮液處理技術(shù)分析
目前膜濃縮液的處置方式主要可以分為三大類，一是轉(zhuǎn)移處理，即將膜濃縮液進(jìn)行轉(zhuǎn)移，具體包括外運(yùn)和回灌處理；二是減量處理，即通過物理、化學(xué)等手段減少膜濃縮液含量，處理技術(shù)有反滲透、納濾、蒸發(fā)等；三是進(jìn)行無害化處理，處理技術(shù)有電絮凝、沉淀、高級(jí)氧化和焚燒等。
1.回灌處理?；毓嗵幚碓谀饪s液處理中比較普遍，它是將膜濃縮液回灌至垃圾填埋廠，通過垃圾填埋廠生物的新陳代謝作用，吸附、降解和過濾掉其中的有毒有害物質(zhì)的方式。膜濃縮液回灌對(duì)垃圾填埋場有好的一方面，也有壞的一方面。好的一方面是膜濃縮液回灌能為垃圾填埋場帶來大量的有機(jī)物質(zhì)和微生物種群，能促進(jìn)垃圾的降解。
壞的一方面的是膜濃縮液回灌帶來的重金屬、高鹽物質(zhì)會(huì)抑制生物活性，降低微生物的降解效率，威脅垃圾填埋場的穩(wěn)定性。膜濃縮液處理效果還和一些處理參數(shù)有關(guān)。如在研究膜濃縮液的回灌處理效率時(shí)發(fā)現(xiàn)水力負(fù)荷是一個(gè)重要影響因素，而有機(jī)負(fù)荷和回灌次數(shù)參數(shù)影響小，當(dāng)水力負(fù)荷在30~200mL/（L·d）時(shí)，回灌處理對(duì)化學(xué)需氧量的去除率可達(dá)70%~94%。
2.外運(yùn)處理。外運(yùn)處理是簡單有效的一種處置方式。一般是將膜濃縮液轉(zhuǎn)運(yùn)至附近的焚燒廠進(jìn)行焚燒處置。當(dāng)填埋場附近沒有焚燒廠，需進(jìn)行遠(yuǎn)距離運(yùn)輸時(shí)，運(yùn)輸成本的增加會(huì)導(dǎo)致這種處理方式并不劃算，通過外運(yùn)這種方式處理膜濃縮液有一定的限制性。
3.蒸發(fā)處理。蒸發(fā)處理也是一種減量處理方式。蒸發(fā)處理是指在一定壓強(qiáng)、溫度條件下，膜濃縮液中的一部分組分揮發(fā)出去的過程。蒸發(fā)處理減量效果明顯，可以將原膜濃縮液體積減至2~10%。蒸發(fā)主要有三種處理方式，分別是：浸沒蒸發(fā)法、壓縮蒸發(fā)法、負(fù)壓蒸發(fā)法。浸沒蒸發(fā)法是利用高溫蒸汽將濃縮液中水分蒸出，方法簡便，效果明顯，但是因?yàn)槟饪s液中通常含有大量的氯離子，而氯離子在高溫下對(duì)金屬設(shè)備有很強(qiáng)的腐蝕力，這是使用浸沒蒸發(fā)法處理膜濃縮液必須考慮的問題。壓縮蒸發(fā)法通過物理壓縮，提高了蒸汽溫度，是一種低能耗的蒸發(fā)技術(shù)。南通純水處理設(shè)備但是其和浸沒蒸發(fā)法有著同樣的缺點(diǎn)，對(duì)機(jī)器設(shè)備腐蝕嚴(yán)重，所以，一般壓縮蒸發(fā)器材都選用耐腐蝕的昂貴材料，造價(jià)昂貴，運(yùn)行和維護(hù)成本高。負(fù)壓蒸發(fā)法是為解決高溫條件下的設(shè)備腐蝕問題而提出的。負(fù)壓蒸發(fā)法充分利用負(fù)壓蒸餾來避免氯離子對(duì)儀器設(shè)備的腐蝕，相關(guān)研究還處于初步階段，技術(shù)還不成熟。
4.反滲透處理。反滲透處理主要有兩種方式，一種是納濾分離技術(shù)，一種是通過高壓進(jìn)行處理。納濾處理能夠去除二價(jià)及以上的高價(jià)離子，是一種減量處理方式，常見的納濾濃縮液處理工藝見圖1。高壓反滲透是指在壓強(qiáng)大于10MPa的高壓下進(jìn)行反滲透處理，基于這一原理研制的碟管式高壓反滲透技術(shù)可以在10~20 MPa下運(yùn)行，滲濾液回收率可提高10%左右。在對(duì)大港石化的濃縮液進(jìn)行防滲透處理時(shí)，選用的納濾膜處理技藝，發(fā)現(xiàn)美國陶氏公司生產(chǎn)的NF90型納濾膜在膜截留率、膜通量和膜的穩(wěn)定性中表現(xiàn)優(yōu)。同時(shí)當(dāng)溫度在20~25℃，pH為7，壓力在0.5MPa時(shí)為最佳的處理?xiàng)l件，回收率可以達(dá)到60%，此時(shí)，出水氨氮值都較低，均為3mg/L，COD均值也只有10mg/L。
5.高級(jí)氧化處理。高級(jí)氧化處理是指通過氧化劑以及物理化學(xué)作用產(chǎn)生的具有極強(qiáng)氧化性的·OH等自由基，利用這些自由基進(jìn)行污染物降解的方法。根據(jù)使用氧化劑、催化劑的不同選擇可以分為：Fenton法和類Fenton法；濕式氧化催化法；超臨界水氧化催化法；光化學(xué)氧化催化法和臭氧氧化法等。例如利用Fenton氧化法和UV-Fenton法對(duì)某衛(wèi)生填埋場納濾濃縮液進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，Fenton氧化法和UV-Fenton法都受H2 O2、FeSO4·7H2 O、pH和反應(yīng)時(shí)間的影響，UV-Fenton法相比Fenton氧化法投入藥量少，反應(yīng)時(shí)間短，有機(jī)物去除率更高。高級(jí)氧化法對(duì)于一些生化性差的污染物效果特別好，受到廣泛的關(guān)注。但是，經(jīng)過高級(jí)氧化法處理的膜濃縮液一般難以達(dá)到國家規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，研究高效低成本的高級(jí)氧化法是今后工作的重點(diǎn)。
6.膜蒸餾處理。膜蒸餾處理是通過膜兩側(cè)形成的蒸汽壓差來使蒸汽分子在冷側(cè)聚集，從而達(dá)到分離、提純的過程。膜蒸餾處理結(jié)合了蒸餾技術(shù)和膜處理技術(shù)，操作簡便，在海水、高鹽廢水處理等領(lǐng)域都有應(yīng)用。膜蒸餾處理也是一種減量處理方式。南京實(shí)驗(yàn)室純水處理設(shè)備例如在研究油田高鹽廢水時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)溫度增加、廢水量增加時(shí)，膜通量都增加，而當(dāng)鹽度增加時(shí)，膜通量減少，實(shí)驗(yàn)中采用的聚丙烯中空纖維膜截留率接近100%，具有很好的疏水性。膜蒸餾處理方式需要消耗熱能，因此有廉價(jià)的蒸汽熱能是其廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)，另外膜蒸餾的通量較少，只有當(dāng)其膜通量達(dá)到一定高值時(shí)，才有實(shí)際工業(yè)應(yīng)用意義。
7.焚燒處理。焚燒在處理放射性廢液、高濃度有機(jī)廢液方面有廣泛的應(yīng)用，是一種減量化和無害化的處理手段。焚燒對(duì)污染物去除徹底、效率高、占地少，但是焚燒處理前期投資比較大、焚燒處理復(fù)雜、對(duì)操作人員技術(shù)要求高。濃縮液會(huì)對(duì)焚燒設(shè)備造成腐蝕，單獨(dú)為處理垃圾滲濾液建設(shè)焚燒廠也不具經(jīng)濟(jì)性，可行性差。這些是制約焚燒應(yīng)用的因素。
我國近年來也應(yīng)用高級(jí)氧化過程應(yīng)用領(lǐng)域已擴(kuò)展到垃圾滲濾液濃縮液中難降解的持久性有機(jī)污染物，并取得不錯(cuò)的效果。隨著對(duì)高級(jí)氧化的深入研究，生化+高級(jí)氧化+混凝沉淀組合工藝可望在不久的將來在滲濾液濃縮液處理中得到廣泛的應(yīng)用。
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