【技术分析】垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理的研究进展

1.4蒸发

蒸发是指在一定的温度和压强下，把混合溶液中的相对易挥发的组分分离出去的过程。蒸发处理工艺可以将待处理溶液体积浓缩到不足原液体积的2%~10%。目前应用较多的有浸没蒸发法、负压蒸发法和机械压缩蒸发法等。

浸没蒸发法是利用填埋气燃烧产生的高温气体与生活垃圾填埋厂渗滤液直接接触，使渗滤液的水分得以迅速蒸发，属于常压蒸发工艺。岳东北等报道了北京某填埋场采用两级浸没燃烧蒸发工艺处理渗滤液反渗透浓水的工程实例，出水水质指标均达到了《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—2008)中的二级标准。但是由于垃圾渗滤液膜过滤浓缩液中通常都含有浓度很高的氯离子，而氯离子在70℃以上的温度下会对金属材料产生非常强的腐蚀作用，这使得设备腐蚀成为高温蒸发处理垃圾渗滤液或浓缩液的最主要的限制因素。

为了解决常压高温蒸发所引起的设备腐蚀问题，20世纪90年代起，一些欧洲国家如荷兰、法国等开始研究负压蒸发法。负压蒸发充分利用了水在负压条件下沸点降低的特性。采用负压蒸馏可以有效避免氯离子对金属设备的腐蚀，目前国内尚未有采用该法处理渗滤液膜过滤浓缩液的报道。

机械压缩蒸发工艺是指通过机械方式对蒸汽进行压缩，进而提高蒸汽温度的技术，该工艺充分实现了能量利用，属于低能耗的蒸发工艺。广州某地垃圾渗滤RO浓缩液通过机械压缩蒸馏发后，水质明显改善，最终达到排放标准。在实际生产作业工程中，低能耗蒸发工艺产生的酸腐蚀和盐对设备的腐蚀情况相当严重，蒸发装置的主材必须是昂贵的耐腐蚀材料，这造成了设备造价昂贵以及后期不菲的维护费用，提高了运行成本。

1.5膜蒸馏

膜蒸馏是一种以疏水性微孔膜两侧蒸汽压差为驱动力，使热侧蒸汽分子穿过膜孔后在冷侧冷凝富集，从而实现溶液分离、浓缩或提纯等目的的膜分离过程。膜蒸馏技术是膜处理技术与蒸馏技术过程的结合，具有许多优点：可在常压下进行，设备简单，操作方便；操作温度低于传统蒸馏工艺；设备体积小而灵活等。

目前膜蒸馏技术已经广泛应用于海水、苦咸水淡化、高含盐废水处理等多个领域。膜蒸馏法也被认为是一种对反渗透浓缩液进一步回收减量的有效方式。李玖明等采用膜蒸馏法进行了垃圾渗滤液反渗透浓水处理的实验研究，实验产水水质符合《生活垃圾填埋污染控制标准》(GB16889—2008)规定的排放标准。膜蒸馏法目前正处于一个迅速发展成熟的阶段，但作为一种尚处于应用初期的新技术，膜蒸馏法处理垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的大规模应用仍需要学者进一步的研究。

1.6混凝沉淀与电絮凝

混凝沉淀法是水和污水处理中的常用技术，它通过电性中和、压缩双电层、吸附架桥和网捕等作用去除污水中呈胶体和微小悬浮状态的有机和无机污染物。张跃春等采用混凝沉淀法对四川某垃圾填埋场渗滤液膜过滤浓缩液进行了处理，测试了混凝剂种类、投加量和助凝剂配比对处理效果的影响。实验结果表明，FeSO4和PAM联用时的处理效果最好；在最佳反应条件下废水的COD去除率可达74%，UV254去除率达到52%。

电絮凝工艺是利用电化学方法，在产生絮凝剂的同时在阳极上析出O2微气泡，阴极上产生H2微气泡，并通过絮凝作用、气浮作用和电解氧化还原作用共同实现污染物的有效去除。与传统的混凝沉淀工艺相比，电絮凝法具有效率高、泥量小并易于固液分离等优势，已逐渐成为研究的热点。国内外已有许多学者将电絮凝法应用于垃圾渗滤液预处理或深度处理，在此基础上也有了将其应用于渗滤液膜过滤浓缩液处理的尝试。S.TOP等以铝电极做阳极，采用电絮凝法处理土耳其某垃圾填埋场渗滤液纳滤膜浓缩液，最终的处理结果显示，COD、色度、总磷的去除率都随电流密度和反应时间的增大而不同程度地增加。

由此可见，混凝沉淀法和电絮凝法对膜过滤浓缩液都有一定净化效果，但净化效果不够彻底。混凝沉淀法和电絮凝法可以作为一种垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的预处理工艺，与其他工艺联合共同实现对垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的妥善处置。

1.7高级氧化技术

高级氧化技术是一种通过化学氧化剂以及光、声、电、磁等物理化学过程产生大量活性极强、具有极强氧化性的˙OH等自由基降解水中有机物的方法。根据氧化剂和催化剂的选取不同，高级氧化技术大体可分为以下几种：(1)Fenton法和类Fenton法；(2)光化学氧化法和光催化氧化法；(3)臭氧氧化法；(4)湿式氧化法和湿式催化氧化法；(5)电化学氧化法；(6)超临界水氧化法及超临界水催化氧化法。高级氧化技术适用于处理高浓度难生化降解的废水，在垃圾渗滤液膜过滤浓缩液的处理中受到关注和应用。

王凯等采用Fenton-絮凝联合工艺处理青岛某垃圾填埋场渗滤液纳滤膜浓缩液，实验结果显示，处理水COD、BOD、色度去除率分别高达82.4%、63.7%、87.5%。电-Fenton法是一种Fenton法的变形形式，其原理是通过电解的方式，使通入的O2先在阴极通过还原反应生成H2O2，再与溶液中的Fe2+发生Fenton反应。YujueWang等采用电-Fenton法对北京某垃圾填埋场渗滤液膜过滤浓缩液进行处理，在最佳实验条件下，反应6h，TOC和TN去除率分别达到82%、51%。