我国垃圾渗滤液膜浓缩液处理现状与污染控制建议

北极星环保网来源:环境工程技术学报艾恒雨2017/12/29 9:31:05我要投稿

所属行业: 水处理关键词：垃圾渗滤液渗滤液处理膜浓缩液处理

2.2蒸发工艺

蒸发工艺是把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，采用蒸发工艺处理浓缩液时，水分会从溶液中沸出，而污染物最终残留在浓缩液中。目前，国内外比较常用的蒸发工艺有浸没燃烧蒸发（SCE）技术和机械式蒸汽再压缩（MVC/MVR）技术，其原理分别如图1和图2所示。

渗滤液处理技术

SCE技术是一种节能环保的新型燃烧技术，又称为液中燃烧法。该技术是将燃气与空气燃烧产生的高温烟气直接喷入液体中，没有固定的传热面，直接接触传热，使浓缩液加热蒸发。SCE技术与传统蒸发工艺相比具有如下优点：1）不存在传热面上的结晶、结垢等问题，适合于加热和蒸发腐蚀性强、黏稠、易结晶和结垢的液体；2）热效率高，通常可达95％以上；3）与间壁式换热器相比，设备简单。

岳东北等采用SCE技术处理北京市某卫生填埋场经RO工艺浓缩后的浓缩液，结果表明，该技术成功对浓缩液中的难降解有机物进行了分离，处理效果稳定，出水水质达到了GB16889—1997的二级排放标准。该技术充分利用了填埋场内的LFG（垃圾填埋气），消除环境污染的同时提高了能源利用率。但是，该技术对NH3-N去除效果不理想。同时，浓缩液中高浓度的氯离子在系统加热过程中可能会对设备产生腐蚀。

MVC/MVR技术是利用蒸发系统自身产生的二次蒸汽及其能量，经蒸汽压缩机压缩做功，提升二次蒸汽的热能，如此循环向蒸发系统供热，从而减少对外界能源需求的一项节能技术。现阶段MVC/MVR技术主要应用于渗滤液的处理方面，在处理过程中存在结垢、清洗等问题。孙辉跃等采用预处理＋MVR＋酸洗塔＋碱洗塔工艺对厦门某垃圾填埋场渗滤液处理站的浓缩液进行中试试验，结果表明，正常运行情况下，MVR技术对COD与TN有很好的去除效果。但实际工程中设备清洗频繁，很难稳定运行。

二次浓缩液的安全处置是蒸发工艺急需解决的关键问题。依据二次浓缩液的理化特性，可以采取焚烧方式进行处置，或脱水干化后进行包埋从而将其固化到填埋场等。但焚烧不仅会影响垃圾热值，而且容易腐蚀焚烧设施；若直接回灌填埋场会导致浓缩液中无机盐和难降解污染物积累，电导率升高，使后续反渗透工艺结垢严重，出水率下降，严重时会使浓缩液处理系统瘫痪。

2.3高级氧化技术

高级氧化技术在城市污水和工业废水处理领域已较为成熟。近年来，其在渗滤液和浓缩液领域的研究和应用日益增多。王洪庆等研究了Fenton法及其联合工艺处理垃圾渗滤液膜浓缩液，结果表明，在最佳操作条件下，COD的去除率可达80％～95％，色度和NH3-N浓度也显著降低；Wang等也通过相同的处理工艺，得到了相似的处理效果；朱卫兵等采用臭氧氧化工艺处理垃圾渗滤液膜浓缩液，结果表明，臭氧氧化后浓缩液中的COD显著降低，且可生化性显著提高；黄力彦等研究了电化学氧化法处理垃圾渗滤液膜浓缩液，结果表明，在最佳条件下，COD的去除率可达79％～90％，NH3-N的去除率可达55％～75％；Top等也通过相同的处理工艺进行试验，得到了相似的处理效果。

但高级氧化技术在处理浓缩液时也存在诸多问题：Fenton法所用试剂量大、时间长、pH要求低、可能造成二次污染等；臭氧氧化工艺成本较高；电化学氧化法必须考虑如何降低阳极材料成本以及延长其使用寿命等问题；各方法单独使用时仍不能达到排放标准。因而，在处理浓缩液时，需要与其他工艺联合使用。

2.4组合工艺

单一的技术工艺很难满足浓缩液的处理要求，组合工艺越来越受到众多研究者的关注。现阶段研究较多的组合工艺主要有“预处理＋高级氧化＋深度处理”。

张龙等研究了混凝沉淀-树脂吸附-Fenyon氧化工艺对浓缩液的处理效果，结果表明，浓缩液先经过混凝沉淀预处理，去除部分有机物和金属离子；再经过树脂吸附，可有效降低COD及氨氮浓度，COD去除率达到98.1％。覃芳慧等探讨了双泥SBR工艺对Fenton处理后渗滤液与人工配水混合处理的可行性，结果表明，COD、NH3-N、TN和腐殖酸的平均去除率分别为85％、75％、70％和70％。

李凯原等研究了Fenton氧化＋脉冲电解技术处理垃圾渗滤液反渗透浓缩液，结果表明，最佳条件下COD和NH3-N的去除率分别可达95％和86％。Li等采用Fenton氧化混凝＋光催化Fenton联合工艺对某城市垃圾填埋场渗滤液处理厂的纳滤浓缩液进行了处理，结果表明，Fenton氧化混凝法能够去除70％有机污染物，并且联合工艺中过氧化氢的分解效率从216％提高到228％。

2.5各工艺的主要特点及存在问题

各工艺的特点及存在的问题见表1。

渗滤液处理技术