垃圾渗滤液浓缩液处理技术综述

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摘 要：垃圾渗滤液膜过滤浓缩液是垃圾渗滤液经过生物降解后经反渗透膜或纳滤膜截留的残液，是目前垃圾填埋处理中必须解决的关键问题。文章对几种垃圾渗滤液膜过滤浓缩液几种处理技术进行总结并概括了各项技术的主要优缺点，分析得出生化+高级氧化+混凝沉淀组合工艺是目前比较适合的技术。

关键词：渗滤液浓缩液 回灌 蒸发 高级氧化

一、引言

集中卫生填埋是我国现阶段城市生活垃圾处理的主要方式，针对垃圾渗滤液对人类以及环境的危害，为了防止生活垃圾填埋造成的二次污染，各个国家针对国情分别制定的垃圾渗滤液排放标准，用来解决渗滤液排放问题。

浓缩液由于含有严重污染物，直接排放可能会对土壤、地表水、海洋等产生污染；若排入市政污水处理系统，过高的总溶解性固体对活性污泥的生长也不利。因此对于减少浓缩液的产量、浓缩液继续处理的研究很有必要，相关技术的开发研究也是渗滤液处理技术中的一个热点。

二、渗滤液处理浓缩液特点

浓缩液中的主要成分是甲苯、N，N一二甲基甲酰胺、2，4一二甲基一苯甲醛、2，4一二（1，1一二甲基乙基）苯酚、三（2一氯乙基）磷酸、邻苯二甲酸环己基甲基丁基醚、邻苯二甲酸二丁酯、3，5-二叔丁基一4一羟苯基丙酸、乙酰胺、正十六酸、～t-A硫二烯酸，以及少量的十八烷到二十五烷之间的正烷烃等有机物。从这些有机物的特点来看，基本不能作为营养源参与生物反应。

根据我国几家采用反渗透工艺的项目运行经验分析，要保证反渗透出水的各项指标达标，浓缩液的产量非常大，一般会占到进水量的25% 一45%。浓缩液中的COD主要成分是难降解有机物，一般随地域和当地居民饮食习惯的差异，浓缩液的COD浓度在1 000 mg/L一5000 mg/L之间，其中的有机物很难作为营养源参与微生物代谢。根据对不同地区渗滤液处理项目发现，浓缩液中的总氮含量在100 mg/L一1 000 mg/L。浓缩液的色度一般在500倍～1 500倍之间，并且生色团和助色团相对物质量越高，色度越高。根据反渗透截流性的特点，100%的二价以上的无机盐离子、85%～90% 的一价盐离子、30% 左右的硝态氮、亚硝态氮都会存在于浓缩液中。通过数倍浓缩后，浓缩液中的氯离子浓度约为10 000 mg/L一50 000mg/L之间，TDS为20000～60000mg/L，电导率为40000～50 000 0μs/cm，这些含极难降解，且含盐度极高的浓缩液成为了所有渗滤液处理中的一道难题。

三、目前常用处理方法

处置浓缩液是整个渗滤液处理工艺膜系统设计过程中不可缺少的重要部分。如何处置垃圾渗滤液深度处理反渗透及纳滤浓缩液，取决于浓缩液的水量、水质以及处置地点的地理环境和对水源、土壤的潜在影响。浓缩液处置的典型方法有回灌、膜蒸馏、蒸发、高级氧化等。

3.1回灌

回灌工艺是指将垃圾渗滤液通过膜深度处理产生的浓缩液回运到垃圾填埋场再通过人工技术喷灌如垃圾堆体的渗流处理技术，回灌实质是把填埋场做为一个以垃圾为填料的生物滤床，回灌的浓缩液在自上而下流经垃圾填埋层的过程中，其中的有机污染物被垃圾中的微生物所降解。

从1986年开始，浓缩液回灌就作为反渗透法处理垃圾渗滤液的一个有机组成部分而被广泛采用。实践证实：在充分考虑相关填埋场的特征设计基础上，长期采用回灌处理浓缩液的系统，填埋场排出的渗滤液中主要污染物质浓度没有显著变化。然而，回灌对地下水污染的可能性增加，水流可形成短路，使填埋层含水率增加，浓缩液直接回灌也有可能导致垃圾场含盐量增加。

3.2 蒸发技术

蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水分从渗滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。

浓缩液的低能耗蒸发工艺是在传统的废水蒸发处理技术的基础上的改良和发展。传统的蒸发技术是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，通过加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水分从浓缩液中沸出，而污染物会残留在浓缩液中。浓缩液低能耗蒸发工艺利用蒸汽的特性，当蒸汽被机械压缩机压缩时，其压力升高，同时温度也得到提升，为重新利用再生蒸汽作为蒸发热源提供了可能。通过能源循环利用技术，将浓缩液蒸发处置运行成本降到最低。目前市场上的主流材料都很难满足反渗透浓缩液蒸发装置的防腐等级要求。根据目前国内正在运行的采用浓缩液蒸发系统的项目的实际情况看，蒸发装置的主材必须是采用Ti材以上的耐腐蚀材料，造价昂贵以及后期不菲的维养费用。

3.3 组合处理工艺

目前采用的较多的组合处理工艺是生化一强化氧化一混凝沉淀工艺。其中Fenton氧化法是一种高级氧化技术。其原理是通过培养适合在高TDS下生存在菌种，保证生化处理通过传统A/O+MBR工艺对浓缩液生物脱氮。然后在强化氧化段投加遴选的氧化剂和催化剂（双氧水和铁盐），通过1号自由基反应机理对COD和TN进行去除，强氧化段COD去除率为75%，TN去除率为90%。最后通过混凝沉淀工艺对出水的ss进行去除。其核心工艺仍是传统的高级氧化技术。

四、结语

综上所述，生化+高级氧化+混凝沉淀组合工艺是目前处理垃圾渗滤液浓缩液比较合适的处理技术。前人的研究结果已证实高级氧化法在废水处理中的实用性，并在水处理领域展示了广泛的应用前景。国内近年来也应用高级氧化过程应用领域已扩展到垃圾渗滤液浓缩液中难降解的持久性有机污染物，并取得不错的效果。随着对高级氧化的深入研究，生化+高级氧化+混凝沉淀组合工艺可望在不久的将来在渗滤液浓缩液处理中得到广泛的应用。

作者简介：仇志国，（1978-）男，江苏扬州人，1999年毕业于上海理工大学机械制造工艺与设备专业，大专，工程师。