摘要：垃圾滲濾液作為一種高污染有機廢水,如直接排放,將對生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重的威脅.因此在垃圾處理過程中,國家相關(guān)法律、法規(guī)及規(guī)范明確要求對垃圾滲濾液進行科學(xué)有效的處理,出水水質(zhì)需執(zhí)行《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB16889-2008)標(biāo)準(zhǔn)并滿足當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門的要求.其中膜分離技術(shù)具有低能、高效、穩(wěn)定、出水水質(zhì)好等優(yōu)勢,日漸成為滲濾液處理技術(shù)的主要發(fā)展方向.基于上述背景,本文對膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液的方法和膜污染的防治方法進行論述,以期能降低垃圾滲濾液處理成本、提高處理效率、有效防止污染.


關(guān)鍵詞：膜分離技術(shù)、有機管式膜、納濾膜、反滲透膜、膜污染原因；化學(xué)清洗方法

我國現(xiàn)階段，垃圾的處理方式主要有堆肥、衛(wèi)生填埋和焚燒等處理方式，在垃圾堆放和填埋的過程中因發(fā)酵作用、降水淋溶、地表和地下水滲透而產(chǎn)水一種垃圾滲濾廢水，該種滲濾液成分復(fù)雜、有機物濃度高、氨氮濃度高、含有多種重金屬離子、含鹽量高、呈深黑色、散發(fā)惡臭。影響垃圾滲濾液水質(zhì)的主因素要為氣候條件、垃圾成分、堆放和填埋時間。

通常情況下垃圾滲濾液具備如下特點：水量隨季節(jié)性變化較大、水質(zhì)復(fù)雜危害性大、有機物濃度高、氨氮含量高，C、N、P營養(yǎng)比例失調(diào)、色度深且惡臭。因此，垃圾滲濾液不進行性處理將會對環(huán)境造成嚴(yán)重威脅，垃圾滲濾液的處理必須符合國家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定，方可有效防止環(huán)境污染，其中膜分離技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。

1膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液的主要方法

應(yīng)用膜分離技術(shù)處理垃圾滲透液時，受水量和水質(zhì)變化影響較小，能夠有效保證出水的穩(wěn)定性。膜分離技術(shù)可確保垃圾堆放和填埋各階段產(chǎn)生的垃圾滲濾液處理的有效性。膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液的主要應(yīng)用方法如下：

①反滲透膜處理工藝，該技術(shù)在降低垃圾滲濾液中的COD，NH3-N、鹽分方面具有明顯效果，去除率高。在膜分離技術(shù)中常會應(yīng)用到反滲透膜系統(tǒng)，其對進水水質(zhì)具有明確要求，滲透液預(yù)處理符合要求后方可進入反滲透膜系統(tǒng)。在垃圾滲濾液中，通常情況下預(yù)處理方式以TMBR工藝或TMBR工藝+納濾（NF）工藝為主。在該方法應(yīng)用中應(yīng)注重膜污染的防治，以此保證良好的處理效果；

②納濾膜處理工藝，納濾膜介于超濾膜和反滲透膜之間，該處理方法應(yīng)用中必須有防治膜結(jié)垢現(xiàn)象的措施，因在垃圾滲濾液中存在無機物質(zhì)（Ca2+、Mg2+）、膠體、有機物質(zhì)或者懸浮物質(zhì)等影響，會在膜孔內(nèi)壁或者膜表面形成無機或有機污垢，進而影響膜的截留率和通量。在垃圾滲透液中通常采用TMBR作為預(yù)處理工藝，處理后的水可達標(biāo)排放，如對鹽分有特殊要求時，系統(tǒng)后須接反滲透系統(tǒng)；

③膜生物反應(yīng)器工藝，主要將傳統(tǒng)活性泥垢法和膜分離技術(shù)進行有效結(jié)合，其中膜具有高效截留作用，在處理過程中可利用這一作用將微生物截留在反應(yīng)器之中，從而徹底分離污泥停留時間和水力停留時間，進而延長反應(yīng)器中活性污泥的污泥齡。

同時該處理工藝在高氨氮和難降解的廢水處理中優(yōu)勢明顯，同時該工藝處理的滲濾液時不會產(chǎn)生濃縮液，如果僅依靠該工藝很難保證出水水質(zhì)達到《垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889-2008）中標(biāo)準(zhǔn)，需增加納濾或反滲裝置進一步處理。對于大中型垃圾轉(zhuǎn)運站，執(zhí)行納管標(biāo)準(zhǔn)時，后續(xù)工藝可增加高級氧化裝置可達到相應(yīng)的排放標(biāo)準(zhǔn)；

④膜組合工藝，單一的膜分離技術(shù)很難達到預(yù)期處理要求，因此在垃圾滲濾液處理過程中可應(yīng)用膜組合工藝，以“預(yù)處理-TMBR（外置式膜生物反應(yīng)器）-納濾系統(tǒng)（NF）-反滲透膜處理（RO）”膜結(jié)合工藝為例，在處理過程中滲濾液經(jīng)TMBR工藝處理，再通過NF/RO或者NF+RO工藝，截留未能實現(xiàn)生物降解的大分子物質(zhì)，從而大大提高了COD等有害物質(zhì)的去除率，納濾和反滲透濃水可考慮回灌垃圾填埋場或用于焚燒廠的飛灰固化、石灰漿制備，也可考慮采用MVR工藝進行處理。

2膜污染的防治方法

在垃圾滲濾液處理中容易出現(xiàn)膜污染現(xiàn)象，膜污染主要由廢水中的溶膠、無機質(zhì)、有機質(zhì)和膠體物質(zhì)造成，這些物質(zhì)在膜分離過程中會吸附沉積在膜孔內(nèi)部或者膜表面，從而使得膜孔徑縮小，甚至?xí)氯た?，最終降低膜的通量。同時膜污染的位置不盡相同，通常分為膜孔污染和膜外污染兩種。膜污染將嚴(yán)重影響處理結(jié)果，因此在膜分離技術(shù)應(yīng)用中必須結(jié)合實際情況，采取有效措施降低膜污染影響，具體防治方法如下：

2.1實施膜材料改性

膜材料直接影響化學(xué)穩(wěn)定性、膜通量和耐污性能，相應(yīng)地開發(fā)研究新型膜材料是防治膜污染的根本方法。在實際處理中，原液成分具有較大的差異，在材料選擇方面應(yīng)參照水質(zhì)特性和處理要求，以此為依據(jù)合理選擇膜材料。因此，在相關(guān)研究開展中，工作人員可將重點放在膜材料改性方面，在具體工作中注重開發(fā)復(fù)合材料，以此有效提高膜的化學(xué)穩(wěn)定性和耐壓性。

例如：研究人對污染物和膜材料進行研究，發(fā)現(xiàn)污染性質(zhì)和膜的性質(zhì)會共同作用于膜污染。發(fā)現(xiàn)膜的親水性會影響膜的污染性，親水性越低則越容易受到污染。基于此，以膜改性的方式緩解膜污染可行性較高。在實踐過程中膜改性主要有膜材料改性和膜表面改性兩種，針對前者可利用納米顆粒實施超濾膜改性，以增加膜的親水性，提高膜通量，降低了膜污染速度、降低系統(tǒng)能耗；而針對后者可將海因衍生物放置在滲透膜表面，改性后接觸角明顯降低，有效提高了反滲透膜的耐污性。

2.2優(yōu)化膜清洗工藝

在應(yīng)用中即便保證膜材料選擇的合理性和操作條件的規(guī)范性，受膜的特殊性影響，仍會出現(xiàn)膜孔堵塞或者膜表面凝膠層污染等現(xiàn)象。根據(jù)實踐經(jīng)驗而言，處理上述膜污染現(xiàn)象的最有效方法為膜清洗。根據(jù)清洗操作的不同，膜清洗分為化學(xué)清洗和物理清洗兩種，前者主要應(yīng)用絡(luò)合物、酸、堿和氧化劑等清洗膜，可有效去除膜污染物，但是極易出現(xiàn)二次污染；

后者則主要包括超聲波清洗、氣水反沖洗和空氣反吹洗等方式，但是物理清洗會影響膜通量的恢復(fù)，并且清洗效果較化學(xué)清洗差。因此在實際應(yīng)用過程中通常將二者相結(jié)合，以垃圾滲透液處理后反滲透（NF）膜為例，具體清洗流程如下：

①工作人員先利用純凈水對膜進行沖洗；

②經(jīng)膜浸泡在檸檬酸中，其pH值為3.0±0.1或執(zhí)行pH控制在2.5±0.1執(zhí)行短期（30min）循環(huán)清洗；

③對浸泡或循環(huán)清洗的膜元件再次進行純凈水沖洗；

④將EDTA溶液與氫氧化鈉混合，其中氫氧化鈉pH值為10.5±0.1，用該溶液清洗膜；

⑤對膜元件再次進行純凈水沖洗，最后恢復(fù)生產(chǎn)。其中酸性清洗主要用于恢復(fù)膜元件由于無機物污染造成的影響，堿性清洗主要用于膜元件因有機污染造成的影響。

2.3保證滲透液預(yù)處理的有效性

如果廢水中含有的大分子有機物、固體顆?；蛘吣z體未經(jīng)過預(yù)處理或者預(yù)處理效果不佳便進行膜分離，則會造成膜污染，因此在膜污染防治過程中滲透液的預(yù)處理尤為重要?，F(xiàn)階段滲透液的預(yù)處理方法主要為生物法、絮凝組合、機械過濾等，在具體預(yù)處理方法選擇時應(yīng)充分考慮滲透液的位置和年齡，有效避免逆效應(yīng)的產(chǎn)生。

以TMBR工藝為例，利用用厭氧反應(yīng)器大幅度降低廢水中有機物的含量，在通過反硝化硝化工藝，出去垃圾滲濾液中氨氮和硝態(tài)氮，并通過有機管式膜系統(tǒng)增強系統(tǒng)的處理能力、提高系統(tǒng)的處理效果。經(jīng)過上述預(yù)處理，可大幅增加納濾膜或反滲透膜通量、降低膜元件的污染、保證系統(tǒng)穩(wěn)定運行，出水達標(biāo)排放。

3結(jié)束語

綜上所述，垃圾滲透液具有水質(zhì)變化大、成分復(fù)雜降解難、污染物濃度高等特點，傳統(tǒng)的生物、化學(xué)或者物理方法很難達到有效的處理效果，而膜分離技術(shù)具有操作簡單、高效節(jié)能等特點，保證了垃圾滲透液處理的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。

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