膜技术在垃圾渗滤液中应用

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1、膜技术在垃圾渗滤液处理中的应用张高飞1王睿1王树涛2（1．山东大学，山东2501002兖矿集团邹城凯达工贸有限公司，山东273500）摘要：文章主要讲述了垃圾渗滤液的形成原因以及污染物的成分，总结了现在垃圾渗滤液的主要处理方式，并针对垃圾渗滤液中含有大量的无机盐份和重金属离子的特殊情况，列举了现在采用膜技术对无机盐分和重金属进行分离的优缺点，文章还讲述了现在经过纳滤分离后的浓缩液的国内外主要处理方法，并比较了各自的优缺点。关键词：垃圾渗滤液膜技术纳滤浓缩液垃圾渗滤液，又称渗沥水或浸出液,是指垃圾在堆放和填埋过程中由于雨水的淋洗，冲刷，以

2、及地表水和地下水的浸泡，通过萃取、水解和发酵而过滤出来的污水[1-2]。渗滤液的产生成因可归纳为：图1垃圾渗滤液的形成原因分析由图1可见，垃圾渗滤液的主要来源是降水和垃圾本身的内含水，因而渗滤液的产生和水量随季节变化而变化。MattiasAkesson[3]和郝一琴[4]等人都对此作了研究。垃圾渗滤液除了水量变化以外，成份也很复杂。渗滤液一般含有高浓度的有机物质和无机盐，水质会随着外界水文地质、气候、填埋规模、填埋工艺、填埋时间和垃圾成分变化而变化，另外一个影响垃圾渗滤液水质的因素是人们的生活水平，因此垃圾渗滤液中污染物质的浓度变化较大

3、，不同城市的主要污染物以及浓度如表1[5]：表一主要城市以及主要污染物浓度主要污染物上海杭州广州深圳台湾某市()8000-150001000-50001400-500050000-800004000-37000()200-400400-2500400-200020000-35000600-28000总N()100-70080-800150-900400-2600200-2000SS()30-50060-650200-6002000-7000500-2000()60-45050-500160-500500-2400100-10005-6.

4、56-6.56.6-7.86.2-6.45.6-7.5除了上述的常规污染物，垃圾渗滤液中还含有大量重金属离子，如表2[6]所示：表2主要的金属污染物以及浓度()金属Mg2+Al3+Fe3+Cr2+Mn2+Zn2+Cu2+Pb2+浓度28.60.61.30.10.30.30.030.02有上述两表我们能够看出垃圾渗滤液中不仅营养比例失调，可生化性差，,氨氮含量过高，而且含有大量的盐分以及重金属离子，这些都成为垃圾渗滤液难以处理的因素，如何对垃圾渗滤液进行处理一直是我们的研究方向。目前对于垃圾渗滤液的处理应用较为广泛的是预处理和生化系统的组

5、合，利用微生物降解污水中的有机物和氨氮，为了提高垃圾渗滤液的可生化性，我们采用合适的方式来对渗滤液进行预处理，提高BOD，NH4+-N在生化系统的去除率，但是盐份和重金属离子是很难去除的，利用微生物技术仅能去除极少部分。因此如何将盐分和重金属离子从渗滤液中分离出来成为难以解决的问题。由于垃圾渗滤液中盐份和重金属离子在原则上是不能够去除的，只能够减少其污染面积，因此如何将盐份和重金属离子进行富集收集，从水中分离出来成为现在的主要处理方法。自1953年由美国佛罗里达大学的Reid等人最早提出反渗透海水淡化开始，膜技术便逐渐得到推广和应用，用

6、来实现盐分的分离，而且应用范围越来越广。根据膜分离粒径的大小，可以分为微滤，超滤，纳滤和反渗透等四级，其分离物质特性如图2[6]：图2膜的分离特性根据膜的分离特性,由德国维尔利设计的MBR+NF工艺开始应用于垃圾渗滤液处理，其工艺流程为：MBR+NF,即传统的微生物技术和目前先进分离技术的结合，经处理后的出水完全达到GB16889-2007规定的一级排放标准，整个系统可以分为生化系统以及膜分离系统。生化系统:整个系统的核心部分,利用微生物作用将BOD和氨氮分别转化为无污染的二氧化碳和氮气直接排放到大气中。由于采用了MBR反应器，超滤膜可

7、以100%的分离微生物，返回到生化系统，使生化反应器内的污泥浓度从提高到[7]，大大的提高了生化系统的反应效率。膜分离系统:实现物理分离,根据膜分离系统直径的不同,又将分离系统分为超滤(UF)和纳滤(NF)部分。超滤(UF)部分:由图1我们可以看出,超滤是将粒径大于的颗粒悬浮物(主要是指微生物)以及大分子的有机物从中分离出来，作用相当于传统的沉淀池,出水清澈，主要是含有大量的盐分和重金属离子，由于超滤的众多优点现在正在逐渐取代传统的钢筋混凝土结构的沉淀池。纳滤(NF)部分：超滤出水由超滤清水罐经预处理进入纳滤系统，在此系统,将重金属离子

8、，糖类等小分子的有机物，以及大于等于二价的盐分进行分离，分离后的出水分为两部分：出水和截流液。出水占纳滤总进水的85%，完全达到GB16889-2007规定的一级排放标准.截流液一般占纳滤进水的15%，水量