粉末活性炭在滲濾液膜濃縮液處理中的應(yīng)用

劉兆偉

（廣東省地質(zhì)建設(shè)工程集團公司環(huán)境工程中心 廣東廣州 510080）

1 研究背景

隨著城市的發(fā)展，城市生活垃圾數(shù)量持續(xù)增長，其處理方法主要以垃圾場填埋為主。但垃圾填埋產(chǎn)生大量的垃圾滲濾液，滲濾液具有水質(zhì)變化大，COD濃度高，氨氮濃度高等特點，對周邊土壤及地下水存在污染風(fēng)險，因此，垃圾滲濾液的處理越來越得到社會的關(guān)注。為達到2008年新修訂頒布的《生活垃圾填埋場污染控制標準》(GB16889－2008)，大量滲濾液污水處理廠采用生化+膜分離工藝，由此帶來膜濃縮液的處理問題。

2 滲濾液膜濃縮液

膜處理工藝屬于物質(zhì)分離的純物理過程，處理過程產(chǎn)生約20%～30%的膜濃縮液。相比原滲濾液，濃縮液中無機鹽和污染物濃度更高，若不能妥善處理而直接排放到環(huán)境中會造成嚴重的二次污染[1]。

與滲濾液和生活污水相比較，濃縮液具有以下特點[1]:

（1）成分復(fù)雜，有機污染物濃度高，COD通常為1000～5000mg/L，最高可達 15000mg/L。

（2）無機鹽組分高，電導(dǎo)率高達 20000～50000μS/cm，除了常規(guī)Na+、K+外，還含有Pb、Cu等重金屬離子。

（3）氯離子濃縮的腐蝕問題。

（4）可生化性較差，BOD/COD一般小于0.1，多為難生物降解的物質(zhì)。

（5）濃縮液的色度和硬度都很高，色度一般為500～1500倍，呈棕黑色，硬度通常為1000～2500mg/L。

目前膜濃縮液的處理方法主要有回灌法，外運處理，高級氧化技術(shù)，蒸發(fā)技術(shù)，浸沒式燃燒法等。

回灌法具有操作簡單，運營成本低的優(yōu)點，但是無法從根本上解決膜濃縮液問題，隨著時間的累計鹽離子濃度越來越高，滲濾液越來越難以處理。

外運處理雖然可以暫時的減少滲濾液污水處理廠的壓力，但只能是應(yīng)急處理措施，長期的外運不僅對道路兩邊環(huán)境造成影響，也對接收單位污水處理系統(tǒng)造成沖擊。

由于·OH自由基的強氧化能力，高級氧化技術(shù)對膜濃縮液具有非常好的處理效果，在實際運用過程中，高級氧化技術(shù)的成本很高。

蒸發(fā)技術(shù)具有非常好的固液分離效果，但蒸發(fā)過程中，會發(fā)生結(jié)垢堵塞的風(fēng)險，并且其通常采用電加熱方式，其有能耗高，運行成本高等問題。

浸沒式燃燒法是最近新開發(fā)的處理技術(shù)，依靠垃圾填埋場產(chǎn)生的沼氣，采用浸沒式燃燒的方式對膜濃水進行傳熱蒸發(fā)，由于該蒸發(fā)形式為無間壁式傳熱，從而不存在結(jié)垢結(jié)晶堵塞的問題[3]。

3 粉末活性炭實例

活性炭具有大的比表面積、穩(wěn)定的物理化學(xué)特性等優(yōu)點，再結(jié)合活性炭可再生特點，在污廢水處理領(lǐng)域使用活性炭不僅可以達到排放標準，同時還能降低成本。將粉末活性炭應(yīng)用于滲濾液濃縮液的處理中能夠提高污染物的去除率，達到排放標準?，F(xiàn)結(jié)合廣州某垃圾填埋場濃縮液處理實例，研究粉末活性炭在滲濾液濃縮液處理過程中作用及其效果。

實例中滲濾液經(jīng)過超濾，納濾，反滲透工藝處理，其中超濾濃縮液進入混凝沉淀處理工藝，反滲透濃縮液混合超濾出水進入納濾處理工藝，最終產(chǎn)生納濾濃縮液，納濾濃縮液COD為2300～4500mg/L，電導(dǎo)率為 27000～33000μS/cm，氨氮濃度為 60～110mg/L。

粉末活性炭規(guī)格參數(shù)如下：活性炭屬木質(zhì)炭，目數(shù)200-300目，含水率不超過10%，亞甲基藍吸附值10-12，典吸附值900-1000，活性炭投加量為5000ppm。使用曝氣攪拌方式，攪拌時間15分鐘，通過箱式板框壓濾機壓濾出水。

出水水質(zhì)COD為240～420mg/L，電導(dǎo)率為5000～8000μS/cm。經(jīng)過粉末活性炭吸附，可有效去除COD，色度和電導(dǎo)率（鹽離子溶度）。同時活性炭對重金屬離子有較高去除率。

4 粉末活性炭在滲濾液膜濃縮液處理中面對的問題與建議

4.1 面對的問題

（1）活性炭更換頻繁，處理過程中用量多，價格高，導(dǎo)致使用成本較高。

（2）使用過的活性炭如果不能有效的處理，將形成二次污染。

4.2 建議

研發(fā)出新型粉末活性炭再生設(shè)備，可有效降低生產(chǎn)成本的同時，解決廢活性炭對環(huán)境的二次污染。

結(jié)語

目前，滲濾液膜濃縮液已經(jīng)成為滲濾液處理廠重要威脅因素。粉末活性炭與其他工藝的結(jié)合的使用，例如MBR，氨氮吹脫，高級氧化等，將有效的解決膜濃縮液問題。同時研發(fā)出廉價高效的粉末活性炭再生設(shè)備，將大幅度的降低使用活性炭的處理成本。