膜分離技術在垃圾滲濾液處理中的應用分析

安桂杰

摘 要：伴隨著城市的進步和發展，人們生活水平不斷提高，城市垃圾數量也在不斷增多。常見的垃圾處理方式中，衛生土地填埋是多數垃圾處理部門應用的方式，盡管這種處理機制能保證長期性以及安全性，但是，垃圾填埋場會產生較多的垃圾滲濾液，其中包含垃圾分解水和地下滲水，屬于高濃度污水。本文對膜分離技術在垃圾滲濾液處理中的應用路徑展開了討論，以供參考。

關鍵詞：膜分離技術；反滲透工藝；垃圾滲濾液；應用

所謂垃圾滲濾液，就是垃圾在被填埋一段時間后產生的水質復雜的廢水，其中的CODCr、氨氮等濃度均較高，且整體水質變化較大。垃圾滲濾液已經成為世界公認的新型污染源，結合不同垃圾填埋場內填埋年限能對其進行水質分析，初期滲透液、中期滲透液、后期滲透液以及封場滲透液的污染指標都存在差異。

一、垃圾滲濾液處理現狀

在對垃圾滲濾液進行分類管理的過程中，由于不同垃圾處理廠自身的規模存在差異，加之填埋作業的方式和配套設備也有所不同，因此，整體垃圾滲濾液處理過程會有一定的差距。就算是同一處垃圾處理廠，場地的位置以及設計使用年限也是影響特性的因素，目前較為常見的處理機制見下圖：

結合差異化污水處理要求，物理處理法、生物處理法以及化學處理法等都能發揮技術優勢，不僅要結合當地的實際情況，也要從根本上保證滲濾液在排放過程中能達到排放標準，保證其處理系統的穩定性和運行效率。

二、膜分離技術在垃圾滲濾液處理中的應用

（一）反滲透工藝

近幾年，反滲透工藝的應用為垃圾滲濾液的處理工作提供了有效的技術支撐，能借助反滲透膜兩側壓力差，有效克服離子的滲透壓，選擇性透過溶劑對離子物質進行有效截留，從而實現分離。我國近幾年較為常見且效果較好的膜分離項目主要利用的是復合膜，膜材料較好，且能滿足國家一級排放標準，能將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，并且整體膜通量較大。若是加大操作壓力，無論是電導率、色度還是出水水質等，都會有明顯的提升。

在應用反滲透工藝的過程中，要利用UASB、SBR以及連續微濾等進行輔助處理，保證RO系統運行的完整性。深度分析RO系統不難發現，其本身就是壓力驅動型的膜分離技術，將操作壓力控制在1.5MPa到12MPa之間，都能完成具體操作，由于技術本身的精密性較高，因此，截留精度也能達到0.1nm到1nm之間，甚至能有效分離相對分子量在100以上的有機物，集中截留除去水分子的一切懸浮物和可溶解性鹽，能滿足出水水質要求。

（二）MBR系統

近幾年，膜生物反應器也是較為常見的處理技術，是對傳統的活性污泥處理法的基礎上進行的改良，膜組件有效代替二次沉淀池的組合方式，有效建構生化處理單元設計，其處理效率更好且速度更快。值得一提的是，MBR系統在處理較難以降解的有機廢水以及高濃度氨氮廢水方面具有一定的優勢，能有效整合處理效果。MBR系統能保證CODCr去除率在70%以上，氨氮去除率則能達到90%以上，總氮的去除率也能保證在50以上。另外，借助膜生物反應器也能實現污泥的零排放，確保污泥都會存留在膜生物反應器內部。有效處理的過程也能保證相關數值能被控制在固定的范圍內，從而減少其對環境造成的污染情況，維護整體MBR系統的應用效率，實現管理目標。

值得一提的是，還有部分研究將MBR系統進行了系統化升級，形成新型氣升式重力出流膜生物反應器，能有效處理垃圾滲濾液，若是BOD5的負荷在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之間。為了有效探索有機污染物處理工序的實際意義和過程，要在垃圾滲濾液管理項目中針對性的對過程變化記錄，有效判定垃圾滲濾液中有機污染物分子量的實際變化情況。

（三）NF系統

NF系統是納濾工藝的縮寫，是反滲透技術和超濾膜技術之間的應用體系，也是近幾年發展較快的技術，這種技術的濾膜在滲透過程中能保證截留率在95%以上，從根本上提高了技術應用的實際效果。例如，若是將操作壓力控制在2MPa，整體錯流速度為3m/s，給料流量為每小時1400L，溫度為25攝氏度時，則NF系統能保證COD和BOD5的去除率都在80%以上，其出水清潔并不會出現異常顏色。值得一提的是，NF系統能有效對垃圾滲濾液進行脫鹽處理，尤其是對一些重金屬鹽的截留率能控制在70%以上。相較于RO系統，NF系統的能耗較小，且水回收率高。

單一化的NF系統并不能發揮實際功效，建立MBR+NF系統，能有效對整體運行結構進行優化，在經過調節池后，垃圾滲濾液進入到MBR系統A/O池內，形成厭氧-好氧組合反應器，對廢水中的有機物、氨氮等進行處理，出水利用中空纖維膜進行物化分離，有效對廢水進行處理。然后進入到NF系統，保證出水水質符合排放標準。整體處理目標就是降低出水的COD、氨氮等。

（四）DTRO系統

DTRO系統的應用也較為廣泛，主要是料液通過膜堆與外殼之間的間隙后通過導流通道進入底部導流盤中，被處理的液體以最短的距離快速流經過濾膜，逆轉到另一膜面后，到達下一個過濾膜片，從而在膜表面形成由導流盤圓周到圓中心，濃縮液最后從進料端法蘭處流出。料液流經過濾膜的同時，透過液通過中心收集管不斷排出。濃縮液與透過液通過安裝于導流盤上的O型密封圈隔離。

三、結語

總而言之，膜分離技術在垃圾滲濾液處理中已經是非常重要的技術手段，處理效果較好，得到了廣泛的應用，尤其是反滲透工藝（卷式RO和DTRO）已經應用非常成熟。但是在膜技術的應用過程中也出現了一些技術問題，進一步優化系統設計才能提高膜處理技術在垃圾滲濾液處理中的穩定性和高效性。

參考文獻：

[1]武江津，劉桂中，孫長虹.膜分離技術在垃圾滲濾液處理中的研究與應用[J].膜科學與技術，2007（06）1-5.