垃圾滲瀝液濃縮液的減量化及處理工藝探討

姚鐿鍰

摘 要：闡述了現(xiàn)有垃圾滲瀝液濃縮液不同減量化處理方法的優(yōu)點(diǎn)和不足。本文分析了當(dāng)前幾種主流的滲瀝液濃縮液的減量化工藝，雖然工藝出水均可實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放，但濃縮液處理依然存在著不同程度的問題。濃縮液的處理和處置對(duì)工藝設(shè)備和能源消耗都有較高要求，建議濃縮液處理采用先減量后處理的原則。最后對(duì)濃縮液減量化技術(shù)途徑進(jìn)行了探討，并提出了推薦技術(shù)。

關(guān)鍵詞：垃圾滲瀝液;濃縮液;減量化;處理工藝

引言：

垃圾滲瀝液的濃縮液主要包括預(yù)處理、一級(jí)膜處理和二級(jí)膜處理幾個(gè)步驟產(chǎn)生的。濃縮液處理工藝針對(duì)兩級(jí)物料膜系統(tǒng)濃縮和分離垃圾滲瀝液處理后產(chǎn)生的濃縮液，提取難生化降解的大分子有機(jī)物腐殖酸，并對(duì)濃縮液進(jìn)行減量化處理，同時(shí)還可以提高處理后的水的回收率，對(duì)廢水進(jìn)行再生利用，既節(jié)省成本，又減少對(duì)環(huán)境的污染。

1垃圾滲瀝液濃縮液的處理方法

由于垃圾滲瀝液的濃縮液本身具有復(fù)雜性的特點(diǎn)，所以在實(shí)際處理過程中，遇到了很大困難。就目前市場(chǎng)情況而言，對(duì)濃縮液的處理方法五花八門，下面簡(jiǎn)單介紹幾種常用的工藝方法。

1.1回灌工藝

回灌技術(shù)，一般用于垃圾滲瀝液的清理，主要是把垃圾填埋場(chǎng)作為生物濾床，通過其填埋層進(jìn)行處理，當(dāng)滲瀝液經(jīng)過填埋層后，通過過濾和微生物分解作用可以有效降低污染物的濃度。但目前回灌技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中存在一定的不足，穩(wěn)定性不高是它最大的缺點(diǎn)。因此，在進(jìn)行濃縮液回灌工程前，對(duì)填埋場(chǎng)回灌的性能進(jìn)行準(zhǔn)確的評(píng)價(jià)和判斷是至關(guān)重要的。

1.2混凝沉降技術(shù)

混凝沉降技術(shù)是把混凝劑加入濃縮液中，在混凝劑的作用下，通過壓縮雙電層和吸附電中和等的操作環(huán)節(jié)，將濃縮液中的懸浮顆粒物和膠體物質(zhì)清除干凈。該項(xiàng)技術(shù)不僅能有效地去除濃縮液中的懸浮固體，同時(shí)還能有效地沉淀部分金屬離子和不溶性有機(jī)物。但混凝沉降技術(shù)仍有其缺點(diǎn)，首先加入藥劑會(huì)對(duì)原水體造成一定的正向污染，再者，由于各個(gè)工程的實(shí)際水質(zhì)情況并不全然相同，所以在加入藥劑時(shí)要進(jìn)行反復(fù)調(diào)試確定藥劑配比，才能達(dá)到預(yù)期的效果，最后對(duì)產(chǎn)生的

沉淀污泥的處理也是一個(gè)比較復(fù)雜的問題，比較常用的方法是將污泥濃縮后脫水外運(yùn)，而這就需要在運(yùn)營(yíng)成本中考慮污泥處置的費(fèi)用。

1.3蒸發(fā)工藝

蒸發(fā)法的處理原理是：在溶液中，揮發(fā)性物質(zhì)與非揮發(fā)性物質(zhì)之間的沸點(diǎn)有較大的差異，因此可以通過物理過程將它們分離，以此達(dá)到處理濃縮液的目的。

這一過程主要是對(duì)溶液加熱使之氣化，其中的水蒸氣沸點(diǎn)較低就會(huì)自然分離出來，而水從滲瀝液中釋放出來之后，其余剩下的就是重金屬和有機(jī)物等污染物。

1.4高級(jí)氧化工藝

高級(jí)氧化技術(shù)又稱做深度氧化技術(shù)，以產(chǎn)生具有強(qiáng)氧化能力的羥基自由基（·OH）為特點(diǎn)，在高溫高壓、電、聲、光輻照、催化劑等反應(yīng)條件下，可以使大分子難降解有機(jī)物氧化成低毒或無(wú)毒的小分子物質(zhì)。根據(jù)產(chǎn)生自由基的方式和反應(yīng)條件的不同，可將其分為光化學(xué)氧化、催化濕式氧化、臭氧氧化、電化學(xué)氧化、Fenton氧化等。

2垃圾滲瀝液濃縮液幾種處理工藝的特點(diǎn)

①回灌工藝;主要特點(diǎn)是運(yùn)行成本低，操作方便，短時(shí)間內(nèi)處理后效果好。存在的問題：如果長(zhǎng)期使用該工藝，隨著時(shí)間的推移，在滲瀝液中會(huì)積累過多的無(wú)機(jī)鹽和難降解的污染物，這將會(huì)使?jié)B透系統(tǒng)的滲透壓增大，在一定程度上提高電導(dǎo)率，導(dǎo)致膜回收率下降，進(jìn)而影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，嚴(yán)重的話，還會(huì)導(dǎo)致濃縮處理系統(tǒng)出現(xiàn)癱瘓等問題。

②蒸發(fā)工藝;由于我國(guó)從上世紀(jì)80年代起便開始了對(duì)低溫蒸發(fā)技術(shù)的研究和分析，并將其逐步引入濃縮液處理工藝中，因此蒸發(fā)法的技術(shù)優(yōu)勢(shì)比較大，不僅擁有完善的工藝設(shè)備，而且處理效果也比較可觀，它可以將濃縮液濃縮到原液體積的10%左右。但是，這種技術(shù)同樣存在著一些缺陷，例如藥劑消耗量大，特別是對(duì)酸堿的消耗，容易對(duì)廠區(qū)環(huán)境造成污染，還經(jīng)常造成蒸發(fā)器的腐蝕問題，以及輸出成本過高的問題。

③高級(jí)氧化技術(shù)：本文著重討論高級(jí)氧化技術(shù)中的FENTON氧化、臭氧氧化和電化學(xué)氧化。第一，F(xiàn)ENTON氧化應(yīng)用面積大，操作靈活，處理時(shí)間長(zhǎng)，工作過程成本高，可能造成二次污染。第二臭氧氧化，氧化能力高，不會(huì)造成二次污染，實(shí)施方便，但運(yùn)行時(shí)所需費(fèi)用高，而且臭氧對(duì)各種金屬的腐蝕性都很強(qiáng)。第三，電化學(xué)氧化操作簡(jiǎn)單，可以通過陰極電極回收重金屬，但在具體應(yīng)用期間，電極消耗比較大，電流效率低，設(shè)備成本遠(yuǎn)高于普通設(shè)備。

從上面的討論可以看出，不同類型工藝的特點(diǎn)和使用條件是不同的。比如回灌過程會(huì)造成滲瀝液中無(wú)機(jī)鹽的積累，增加電導(dǎo)率，對(duì)后續(xù)膜過程影響很大;但蒸發(fā)工藝存在二次濃縮液安全處置的問題，而高級(jí)氧化技術(shù)又必須與其他技術(shù)結(jié)合才能達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)。

3滲瀝液濃縮液減量化工藝途徑

由于滲瀝液濃縮液中含有大量易結(jié)垢離子，難以提取和利用，基于還原和再處理的原則，應(yīng)從全過程降低濃縮液產(chǎn)量，然后再考慮處理問題。

3.1提高系統(tǒng)回收率，降低濃縮液產(chǎn)率

目前，整個(gè)滲瀝液處理系統(tǒng)的回收率理論上為63.75%～68%，實(shí)踐中多約為60%。系統(tǒng)回收率低已成為制約滲瀝液處理工藝發(fā)展的瓶頸。回收率低的主要原因是膜處理工藝的串聯(lián)，分步濃縮雖然保證了水質(zhì)的穩(wěn)定性和可靠性，但同時(shí)導(dǎo)致濃縮液的分步生產(chǎn)，濃縮液量就比較可觀。因此，通過減少串聯(lián)膜過程的數(shù)量或改變膜過程的形式來提高系統(tǒng)的回收率是可行的。推薦的膜工藝主要有膜生物反應(yīng)器+反滲透和膜生物反應(yīng)器+DTRO。膜生物反應(yīng)器+反滲透工藝系統(tǒng)的回收率可達(dá)75%左右。但由于反滲透進(jìn)水缺乏納濾預(yù)處理，MBR出水又含有大量易結(jié)垢物質(zhì)，后續(xù)反滲透膜容易被污染，需要頻繁清洗，導(dǎo)致設(shè)備啟動(dòng)率低。由于DTRO的特殊結(jié)構(gòu)，MBR+DTRO工藝具有較高的回收率，回收率穩(wěn)定在80%左右。水質(zhì)好的時(shí)候甚至可以達(dá)到85%。但是，DTRO設(shè)備價(jià)格昂貴，阻垢劑和清洗劑的特異性使其難以廣泛應(yīng)用。

3.2采用非膜技術(shù)，從源頭上避免濃縮液的產(chǎn)生

從工藝源頭出發(fā)，生化后端采用無(wú)膜工藝，直接避免濃縮液的產(chǎn)生。具有高級(jí)氧化處理和生化處理的高效一體化處理技術(shù)，典型應(yīng)用為“AT-BC系統(tǒng)+二級(jí)芬頓+二級(jí)曝氣生物濾池”組合工藝。該工藝最重要的特點(diǎn)是不采用膜法，因此不產(chǎn)生濃縮液。然而滲瀝液水質(zhì)的復(fù)雜性和可變性以及不同地區(qū)的氣候條件，觀察和測(cè)試這一過程是否能夠廣泛推廣需要時(shí)間的檢驗(yàn)。

另一方面，由于AT-BC系統(tǒng)是專有技術(shù)，需要培養(yǎng)特殊的芽孢桿菌菌群和特定的營(yíng)養(yǎng)液，因此該技術(shù)現(xiàn)階段暫不具備大規(guī)模推廣空間。根據(jù)這一特點(diǎn)，結(jié)合具有廣泛工藝基礎(chǔ)的膜生物反應(yīng)器工藝，建議優(yōu)化為膜生物反應(yīng)器+納濾膜+高級(jí)氧化工藝。納濾濃縮液絮凝沉淀后回流至調(diào)節(jié)池，這樣從源頭上避免了反滲透濃縮液的產(chǎn)生，唯一需要解決的濃縮液就是納濾濃縮液。納濾濃縮液通過絮凝沉淀去除腐殖質(zhì)，可以有效解決積鹽問題。與原工藝系統(tǒng)相比，改進(jìn)后的工藝更加穩(wěn)定、可靠、可行。

結(jié)束語(yǔ)：

目前，雖然國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范中對(duì)濃縮液的處理還并不明確，但值得注意的是，未來對(duì)垃圾滲瀝液濃縮液的處理要求肯定會(huì)越來越嚴(yán)格。因此，本文建議明確濃縮液處理的最終要求，開發(fā)更高效更無(wú)害的濃縮液處理技術(shù)。同時(shí)對(duì)滲瀝液源頭的削減也是解決滲瀝液?jiǎn)栴}的可行途徑，包括降低垃圾含水率、降低填埋垃圾的有機(jī)質(zhì)含量、覆蓋填埋作業(yè)、分流雨污等。

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