膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用分析

安桂杰

摘 要：伴随着城市的进步和发展，人们生活水平不断提高，城市垃圾数量也在不断增多。常见的垃圾处理方式中，卫生土地填埋是多数垃圾处理部门应用的方式，尽管这种处理机制能保证长期性以及安全性，但是，垃圾填埋场会产生较多的垃圾渗滤液，其中包含垃圾分解水和地下渗水，属于高浓度污水。本文对膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用路径展开了讨论，以供参考。

关键词：膜分离技术；反渗透工艺；垃圾渗滤液；应用

所谓垃圾渗滤液，就是垃圾在被填埋一段时间后产生的水质复杂的废水，其中的CODCr、氨氮等浓度均较高，且整体水质变化较大。垃圾渗滤液已经成为世界公认的新型污染源，结合不同垃圾填埋场内填埋年限能对其进行水质分析，初期渗透液、中期渗透液、后期渗透液以及封场渗透液的污染指标都存在差异。

一、垃圾渗滤液处理现状

在对垃圾渗滤液进行分类管理的过程中，由于不同垃圾处理厂自身的规模存在差异，加之填埋作业的方式和配套设备也有所不同，因此，整体垃圾渗滤液处理过程会有一定的差距。就算是同一处垃圾处理厂，场地的位置以及设计使用年限也是影响特性的因素，目前较为常见的处理机制见下图：

结合差异化污水处理要求，物理处理法、生物处理法以及化学处理法等都能发挥技术优势，不仅要结合当地的实际情况，也要从根本上保证渗滤液在排放过程中能达到排放标准，保证其处理系统的稳定性和运行效率。

二、膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的应用

（一）反渗透工艺

近几年，反渗透工艺的应用为垃圾渗滤液的处理工作提供了有效的技术支撑，能借助反渗透膜两侧压力差，有效克服离子的渗透压，选择性透过溶剂对离子物质进行有效截留，从而实现分离。我国近几年较为常见且效果较好的膜分离项目主要利用的是复合膜，膜材料较好，且能满足国家一级排放标准，能将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，并且整体膜通量较大。若是加大操作压力，无论是电导率、色度还是出水水质等，都会有明显的提升。

在应用反渗透工艺的过程中，要利用UASB、SBR以及连续微滤等进行辅助处理，保证RO系统运行的完整性。深度分析RO系统不难发现，其本身就是压力驱动型的膜分离技术，将操作压力控制在1.5MPa到12MPa之间，都能完成具体操作，由于技术本身的精密性较高，因此，截留精度也能达到0.1nm到1nm之间，甚至能有效分离相对分子量在100以上的有机物，集中截留除去水分子的一切悬浮物和可溶解性盐，能满足出水水质要求。

（二）MBR系统

近几年，膜生物反应器也是较为常见的处理技术，是对传统的活性污泥处理法的基础上进行的改良，膜组件有效代替二次沉淀池的组合方式，有效建构生化处理单元设计，其处理效率更好且速度更快。值得一提的是，MBR系统在处理较难以降解的有机废水以及高浓度氨氮废水方面具有一定的优势，能有效整合处理效果。MBR系统能保证CODCr去除率在70%以上，氨氮去除率则能达到90%以上，总氮的去除率也能保证在50以上。另外，借助膜生物反应器也能实现污泥的零排放，确保污泥都会存留在膜生物反应器内部。有效处理的过程也能保证相关数值能被控制在固定的范围内，从而减少其对环境造成的污染情况，维护整体MBR系统的应用效率，实现管理目标。

值得一提的是，还有部分研究将MBR系统进行了系统化升级，形成新型气升式重力出流膜生物反应器，能有效处理垃圾渗滤液，若是BOD5的负荷在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之间。为了有效探索有机污染物处理工序的实际意义和过程，要在垃圾渗滤液管理项目中针对性的对过程变化记录，有效判定垃圾渗滤液中有机污染物分子量的实际变化情况。

（三）NF系统

NF系统是纳滤工艺的缩写，是反渗透技术和超滤膜技术之间的应用体系，也是近几年发展较快的技术，这种技术的滤膜在渗透过程中能保证截留率在95%以上，从根本上提高了技术应用的实际效果。例如，若是将操作压力控制在2MPa，整体错流速度为3m/s，给料流量为每小时1400L，温度为25摄氏度时，则NF系统能保证COD和BOD5的去除率都在80%以上，其出水清洁并不会出现异常颜色。值得一提的是，NF系统能有效对垃圾渗滤液进行脱盐处理，尤其是对一些重金属盐的截留率能控制在70%以上。相较于RO系统，NF系统的能耗较小，且水回收率高。

单一化的NF系统并不能发挥实际功效，建立MBR+NF系统，能有效对整体运行结构进行优化，在经过调节池后，垃圾渗滤液进入到MBR系统A/O池内，形成厌氧-好氧组合反应器，对废水中的有机物、氨氮等进行处理，出水利用中空纤维膜进行物化分离，有效对废水进行处理。然后进入到NF系统，保证出水水质符合排放标准。整体处理目标就是降低出水的COD、氨氮等。

（四）DTRO系统

DTRO系统的应用也较为广泛，主要是料液通过膜堆与外壳之间的间隙后通过导流通道进入底部导流盘中，被处理的液体以最短的距离快速流经过滤膜，逆转到另一膜面后，到达下一个过滤膜片，从而在膜表面形成由導流盘圆周到圆中心，浓缩液最后从进料端法兰处流出。料液流经过滤膜的同时，透过液通过中心收集管不断排出。浓缩液与透过液通过安装于导流盘上的O型密封圈隔离。

三、结语

总而言之，膜分离技术在垃圾渗滤液处理中已经是非常重要的技术手段，处理效果较好，得到了广泛的应用，尤其是反渗透工艺（卷式RO和DTRO）已经应用非常成熟。但是在膜技术的应用过程中也出现了一些技术问题，进一步优化系统设计才能提高膜处理技术在垃圾渗滤液处理中的稳定性和高效性。

参考文献：

[1]武江津，刘桂中，孙长虹.膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的研究与应用[J].膜科学与技术，2007（06）1-5.