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垃圾滲濾液MBR﹢NF濃縮液處理技術研究進展

文檔作者：陳楚楚1 黃功洛2 魏忠慶2 文檔來源： 1福州大學環(huán)境與資源學院 2福州城建設計研究院有限公司		點擊數(shù)：	更新時間： 2024年02月27日
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垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液處理技術研究進展
陳楚楚1黃功洛2魏忠慶2
(1福州大學環(huán)境與資源學院福建福州350108
2福州城建設計研究院有限公司福建福州350001)
摘要垃圾滲濾液處理工程普遍采用MBR+NF典型工藝。該技術在使出水達標的同時不可避免地產(chǎn)生了更難處理的
MBR+NF濃縮液。該濃縮液具有可生化性差、有機物含量高、鹽度高、色度高和pH中性等特點；回灌、蒸發(fā)、高級氧化等無害化
技術難予長期穩(wěn)定運行；采用納濾+超濾(NF+UF)組合工藝提取MBR+NF濃縮液中腐植酸為水溶肥料、實現(xiàn)其無害化將是極
具市場前景的新技術途徑。
關鍵詞垃圾滲濾液濃縮液無害化資源化腐植酸
中圍分類號：X799 文獻標識碼：A 文章編號：1672--9064(2017)O乒國14_02
目前，膜技術以其運行穩(wěn)定、出水效果好、占地面積小等
優(yōu)勢與生化工藝聯(lián)用于滲濾液的處理．國內(nèi)外已經(jīng)形成了
“MBR+NF”的典型工藝(在國內(nèi)滲濾液處理工程中應用該工
藝占90％)Ⅲ。該組合工藝雖能使出水達標排放，但因膜的截
留作用會產(chǎn)生占原液體積1，6．1／8的MBR+NF濃縮液(以下
簡稱濃縮液)，若未得到有效的處理將會對周圍環(huán)境造成二
次污染。因此，濃縮液的處理成為該組合工藝的最大限制因
素。目前，對于濃縮液的處理技術，國內(nèi)外大部分文獻報道偏
于無害化處理方面。而對資源利用方面的報道還較少，尤其
從無害化處理和資源利用2方面的綜合評述上更缺乏系統(tǒng)
的整理。本文簡要分析濃縮液的無害化處理和資源利用技
術。為最終解決濃縮液的污染控制問題、實現(xiàn)垃圾滲濾液的
可持續(xù)處理提供技術參考。
1滲濾液濃縮液水質特性
濃縮液具有可生化性差、有機物含量高、鹽度高、色度
高、pH中性等特點[2]，COD大多在2500．-．6000mg，L之間。高
的可達到9500mg／L．低的近100(hng／L左右。主要成分為有
機物、無機鹽離子。有機物中主要成分為腐植酸物質(胡敏酸
和富里酸)：無機鹽離子主要有一價離子Na*、K+、Cl-和二價
離子C礦、M礦、SO產(chǎn)；濃縮液中重金屬濃度一般處于較低水
平【2】。表1為濃縮液的主要水質特性。
衰1濃縮液水質
數(shù)值
pH
電導SLY'(mS／cm)
COD／(mg／L)
NH4一N／(m盯)
Na+／(m饑)
K+／(=s／L)
Ca2+／(mg／L)
M矛+／(ms／L)
CI。／(mg／L)
soi～／(mg／L)
6．5—8
10—24
10()D一95∞
30—60
10∞一30∞
800—25∞
300—1000
150～12∞
1500一4500
300一2000
2濃縮液無害化處理技術
2．1無害化處理技術
濃縮液回灌是在滲濾液回灌的基礎上發(fā)展而來．指將濃
縮液部分或全部噴灌至填埋場表面。將填埋場作為“生化反
應器”，利用土壤及土壤層和填埋層中的微生物吸附降解部
分物質使?jié)饪s液得到凈化?；毓嘁蚱浜啽?、經(jīng)濟．目前在填埋
場濃縮液處理中應用較多，但存在明顯的缺點，有長達30個
月的圈灌模擬研究，表明回灌會導致系統(tǒng)無機鹽的積累．不
利于后續(xù)膜組件的穩(wěn)定運行嘲。
蒸發(fā)是利用填埋氣或低品質油作為熱源．濃縮液中的水
分汽化，而其他污染物則集中留在蒸發(fā)濃縮液中。從而達到
水與污染物相分離?？盗偺接懥苏舭l(fā)技術在濃縮液中的應
用，對COD、總氮及鹽度的去除率分別達到90．0％-99．9％、
85．0％一99．8％、100％，蒸餾出水可達標排放，尾氣用堿吸收。
而蒸發(fā)濃縮液經(jīng)干化后進行處置，實現(xiàn)“零排放”目標c4】。但
蒸發(fā)技術存在設備投資大且耗能高的缺點[2]。
混凝是利用電性中和、壓縮雙電層、吸附架橋和網(wǎng)捕等
作用去除污水中微小懸浮物和膠體。對濃縮液而言+．混凝法
可去除部分COD、色度及重金屬?！畯堒S春【5]等考察了FeS04、
A12(鼽)3和PAC 3種混凝劑對濃縮液中有機物的去除．對
應的COD去除率分別為48．84％、63．65％和63．67％。可見混
凝對有機物的去除率并不高。單獨使用無法使出水達標排
放。一般作為高級氧化技術的預處理【6】。
高級氧化技術是利用光、聲、電、磁等物理和化學過程產(chǎn)
生的高活性、強氧化性的·OH。將大部分有機污染物直接礦
化或提高其可生化程度，具有廣闊的應用前景。有人利用臭
氧氧化法處理濃縮液，對COD、色度及腐植酸的去除率分別
為67．6％、98．O％和86．1％m。而Fenton法處理濃縮液．COD
和色度的去除率可分別達到79．6％和97．8％181。雖然高級氧
化技術有較好的處理效果，但大部分所用氧化劑昂貴。導致
運行成本較高，且難于穩(wěn)定達標。
焚燒即將濃縮液直接回噴至焚燒爐內(nèi)焚燒處置。采用焚
燒的處置方式處理濃縮液具有設施簡單、處理徹底等優(yōu)點。
但該法較適合于垃圾焚燒廠且一般要求濃縮液產(chǎn)量比較少。
基金項目：福建省建設科技研究開發(fā)項目(2015-k-22)
作者俺貪：陳楚楚(1991。)，女，福州大學環(huán)境與貴源學院碩士研究生，主要從事垃圾滲遵液處理與赍潭化研究工作。
萬方數(shù)據(jù) 201ZN0．2．o
但隨著現(xiàn)在垃圾焚燒廠規(guī)模的增大．其產(chǎn)生的濃縮液量較
多，若采用焚燒法處理濃縮液，會導致煤耗量增加、鍋爐負荷
降低、鍋爐腐蝕加快等一系列問題【2]。
2．2濃縮液無害化處理技術特點及存在問題
除了上述有一定工程應用的5種處理濃縮液技術外．還
有一些法規(guī)不允許或仍處于試驗階段的其他方法，如外運、
固化穩(wěn)定化等。其特點及存在問題見表2。
表2濃縮液無謇化處理方法對比
處理方法特點存在問題
回灌
蒸發(fā)
混凝
高級氧化
焚燒
外運
固化穩(wěn)定化
操作簡單；投資鹽類積累，影響膜系統(tǒng)去除率；降
和運行成本低低出水回收率；縮短膜系統(tǒng)壽命
占地面積小；冷投資運行費用高；殘夜需進一步
凝水可回用處理處置；設備易結垢
耋彝i‰投資處理效率較低
反應時間短，運投資運行成本高；出水不能穩(wěn)定
行簡便達標
簡單；處理達標、鍋爐負荷降低、鍋爐腐蝕加快；投
徹底資和運行費用均高昂
操作簡單幕黔輸送成本高；環(huán)保監(jiān)管不
處理效果較好處于中試階段，難于實際應用
3滲濾液濃縮液資源化利用技術
濃縮液中含有高濃度的有機物。其中61．7％。75％是腐
植酸∞別．而腐植酸是一種有機肥料，可以促進植物生長和
土壤改性．在農(nóng)業(yè)中得到越來越廣泛的應用。因此?？梢钥紤]
將濃縮液中腐植酸分離回收．資源利用的同時實現(xiàn)濃縮液的
減量排放或無害化處理。
相關文獻表明采用納濾和超濾組合工藝可以從濃縮液
中提取含腐植酸水溶肥料。有報道呲11]分別對填埋場和垃圾
焚燒廠滲濾液的濃縮液先經(jīng)納濾再經(jīng)超濾分離濃縮，發(fā)現(xiàn)納
濾膜對濃縮液中腐植酸及鈣鎂等二價離子幾乎完全截留，而
超濾膜對前段形成的濃縮液中腐植酸及無機鹽具有更好的
分離效果，且腐植酸含量滿足《含腐植酸水溶肥料：}的標準限
值要求．回收率均達到70％以上，而重金屬的含量也符合相
關標準。在濃縮液中有機物濃度較低時。采用納濾+超濾工藝
分離回收其所含腐植酸的工藝特性研究表明。納濾和超濾過
程中。隨著濃縮倍數(shù)的增大，脫鹽率均下降，而有機物截留率
基本維持在91．5％以上或線性增加．有機物與無機鹽分離效
果增強，有利于腐植酸產(chǎn)品的獲得，投加大量元素后，產(chǎn)品可
全面符合國家農(nóng)業(yè)行業(yè)相關標準要求㈦。而對有機物濃度較
高的濃縮液中腐植酸的分離回收．應采用兩段超濾+納濾工
藝，研究表明操作中壓力和溫度提高均有利于膜通量，增大
壓力有利乎有機物截留而不利于脫鹽．但溫度對有機物和脫
鹽分離影響不大；實驗范圍內(nèi)的pH變化對超濾分離性能影
響不大。體積濃縮倍數(shù)增大，膜通量線性降低，有機物的截留
率保持在90％以上并略微增大；無機鹽中陽離子Na+、K+、
C礦和M捌梵留率相比有機物明顯較低但也隨著濃縮倍數(shù)增
．2∞7。No。2．
大，而SOP截留率變化趨勢則相反，甚至Cr出現(xiàn)負截留現(xiàn)
象，說明有機物與無機鹽得到有效的分離；兩段超濾最終濃
縮液中腐植酸和重金屬也均達到《含腐植酸水溶肥料》的相
關標準要求【塒。對兩段超濾中產(chǎn)生的透過液采用納濾處理，
實現(xiàn)大部分濃縮液經(jīng)資源化處理后達標排放．減量化程度達
到75％。
4結語
垃圾滲濾液MBR+NF濃縮液具有有機物、無機鹽濃度、
色度高和pH中性等特點，目前有工程采用的回灌、外運、高
級氧化等從無害化角度來處理滲濾液的方法均因存在技術
可行性缺陷或費用問題而難以長期穩(wěn)定運行。基于濃縮液中
腐植酸濃度和豐度較高的特性．利用納濾+超濾組合工藝來
提取其中腐植酸為水溶性肥料的新技術途徑已逐漸走向成
熟。這不僅解決了濃縮液難處理的問題，還可以資源利用，表
現(xiàn)出良好的經(jīng)濟性．在垃圾滲濾液污染全面控制和可持續(xù)處
理中將有廣泛的應用前景。
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