FO正滲透技術(shù)在垃圾滲濾液廢水處理上的應(yīng)用研究

林燕莉

摘 要：垃圾滲濾液由于其難生化性，且水質(zhì)復(fù)雜，受季節(jié)變化影響大，在水處理領(lǐng)域一直是一個(gè)備受關(guān)注的難題，隨著排放標(biāo)準(zhǔn)不斷提高，對(duì)排放區(qū)域的限制，環(huán)保法規(guī)不斷加緊，從而促使整個(gè)市場(chǎng)針對(duì)垃圾滲濾液的水處理工藝導(dǎo)向ZLD零排方向發(fā)展。曾經(jīng)用于中水回用的NF/RO膜工藝也因此已經(jīng)在很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)應(yīng)用在垃圾滲濾液的處理后處理的提標(biāo)減量上，因?yàn)椴捎媚すに囋谔岣吲欧潘|(zhì)的同時(shí)，還能降低濃水量。而由于傳統(tǒng)NF/RO隨著進(jìn)水鹽分高，運(yùn)行壓力也高的原因，膜必須耐受高壓，從而需要膜在結(jié)構(gòu)上更厚實(shí)的特點(diǎn)，使得傳統(tǒng)工藝+NF+RO工藝經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，也確實(shí)存在后端膜容易污堵，運(yùn)行和清洗成本高，更換周期長(zhǎng)等問(wèn)題。而FO正滲透是利用膜兩側(cè)滲透壓作為驅(qū)動(dòng)力使水透過(guò)膜的，運(yùn)行過(guò)程中無(wú)需外界水里壓力，對(duì)膜的支撐層結(jié)構(gòu)要求低于傳統(tǒng)高壓膜，所以抗污染性要由于傳統(tǒng)的NF和RO。也在僅幾年不斷被嘗試用于難處理廢水，如垃圾滲濾液的濃縮減量。

基于對(duì)FO幾年應(yīng)用的測(cè)試和實(shí)驗(yàn)，本文主要討論FO在垃圾滲濾液上的應(yīng)用，通過(guò)FO在垃圾滲濾液不同處理階段的廢水的測(cè)試及數(shù)據(jù)，說(shuō)明FO應(yīng)用在垃圾滲濾液整個(gè)處理流程不同使用點(diǎn)的可行性和優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液;廢水處理;FO正滲透;濃縮

1、垃圾滲濾液的來(lái)源

1.1 不同垃圾滲濾液產(chǎn)生點(diǎn)

垃圾滲濾液主要產(chǎn)生于垃圾處理相關(guān)的場(chǎng)所，從小區(qū)的垃圾堆放點(diǎn)、垃圾中轉(zhuǎn)站到最終垃圾填埋場(chǎng)或者垃圾焚燒站，都會(huì)產(chǎn)生垃圾滲濾液。小區(qū)的垃圾堆放點(diǎn)基本以生活污水的方式排放。從中轉(zhuǎn)站、垃圾填埋場(chǎng)和垃圾焚燒廠等的垃圾滲濾液必須單獨(dú)收集處理。

1.2 垃圾滲濾液的組成

垃圾滲濾液的組成主要有如下幾個(gè)方面：

1）濕垃圾本身的水分，廚衛(wèi)垃圾本身的水分，所以夏天的垃圾相對(duì)滲濾液會(huì)更多，這也是中轉(zhuǎn)站主要的垃圾滲濾液的組成;

2）填埋場(chǎng)和部分露天中轉(zhuǎn)站的自然降雨和徑流，這個(gè)隨季節(jié)和地區(qū)的變化影響較大，春節(jié)水量大，冬季相對(duì)較少;

3）垃圾進(jìn)行填埋后由于微生物的發(fā)酵分解而產(chǎn)生的水，該部分組成以垃圾填埋場(chǎng)為主.其中填埋場(chǎng)的垃圾滲濾液以降水為主要部分，雨水滲過(guò)成分復(fù)雜的垃圾時(shí)，使垃圾發(fā)生分解、溶出、發(fā)酵，大量有機(jī)污染物、氮、磷和種類繁多的重金屬類物質(zhì)溶在水中，形成了難處理的填埋場(chǎng)垃圾滲濾液。

綜上分析，垃圾滲濾液水質(zhì)的變化由于垃圾組成、垃圾含水率、垃圾填埋時(shí)間、填埋規(guī)律、填埋工藝、降雨滲透量等因素的影響，垃圾滲濾液隨時(shí)間、季節(jié)、氣候等等影響因素都不一樣，水質(zhì)波動(dòng)較大。

2、垃圾滲濾液的特點(diǎn)

由于垃圾滲濾液受垃圾季節(jié)、垃圾組成、氣候、填埋時(shí)間和降雨量的區(qū)別，水質(zhì)復(fù)雜，且波動(dòng)也會(huì)比較大。

1）不僅含有耗氧有機(jī)污染物，還含有各類金屬和植物營(yíng)養(yǎng)素（氨氮等），如果含有工業(yè)垃圾，則滲濾液中還會(huì)有有毒有害有機(jī)污染物;

2）COD和BOD濃度高，最高可達(dá)幾萬(wàn)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于城市污水;

3）垃圾滲濾液中有機(jī)污染物種類多，其中有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酚類化合物和苯胺類化合物等;

4）垃圾滲濾液中，特別是垃圾填埋場(chǎng)內(nèi)的垃圾滲濾液含有10多種金屬離子，這些的重金屬離子會(huì)對(duì)生物處理過(guò)程有嚴(yán)重抑制作用，影響生化反應(yīng)的順利進(jìn)行，從而影響垃圾滲濾液的處理;

5）氨氮含量高，季節(jié)不同，氨氮濃度的差別會(huì)很大，夏天高，且C/N比例失調(diào)，增加了后續(xù)生化處理的難度，如下表一是在2004年之前總結(jié)的我國(guó)垃圾滲濾液一般特點(diǎn)：

由于垃圾滲濾液在填埋過(guò)程中也有一個(gè)自然發(fā)酵和反應(yīng)的過(guò)程，隨著填埋場(chǎng)年齡的變化，垃圾滲濾液經(jīng)過(guò)這樣自然凈化處理，隨著時(shí)間，可生化性也相應(yīng)發(fā)生變化，容易降解的有機(jī)物則優(yōu)先反應(yīng)降解，而難生化降解的則沉積下來(lái)，所以垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，填埋時(shí)間越長(zhǎng)，生化性越難，垃圾滲濾液越難處理，如下表2為我國(guó)垃圾填埋場(chǎng)晚期滲濾液典型的水質(zhì)濃度：

所以，由于垃圾滲濾液的這些特點(diǎn)，以及垃圾填埋場(chǎng)的滲濾液處理處置的難度，國(guó)家環(huán)保部門為能避免垃圾滲濾液對(duì)市場(chǎng)污水、以及自然水源水域的影響，針對(duì)垃圾滲濾液制定了嚴(yán)格的法規(guī)和排放標(biāo)準(zhǔn)，傳統(tǒng)的一級(jí)二級(jí)處理已經(jīng)很難達(dá)到法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)的要求，從而促使三級(jí)膜處理及零排MVR等工藝設(shè)備最終作為垃圾填埋場(chǎng)的保障措施不斷推廣應(yīng)用。

3、關(guān)于垃圾滲濾液處理的法規(guī)

關(guān)于垃圾滲濾液處理的規(guī)定早在GB 16889-1997 已經(jīng)提出明確的要求，但由于垃圾滲濾液難生化降解以及難處理特性，為進(jìn)一步避免垃圾滲濾液對(duì)市政污水和填埋場(chǎng)周邊納污水域的影響，2008年更新該處理標(biāo)準(zhǔn)，更新后的標(biāo)準(zhǔn)要求如下表所示：

且在標(biāo)準(zhǔn)中的9.1.3明確做出規(guī)定如下：

2011年7月1日前，現(xiàn)有生活垃圾填埋場(chǎng)無(wú)法滿足表2規(guī)定水污染物排放濃度限制要求的，滿足以下條件時(shí)可將生活垃圾滲濾液送往城市二級(jí)污水處理廠進(jìn)行處理：

（1）生活垃圾滲濾液在填埋場(chǎng)經(jīng)過(guò)處理后，總汞、總鎘、總鉻、六價(jià)鉻、總砷、總鉛等污染物濃度達(dá)到表2規(guī)定濃度限值：

（2）城市二級(jí)污水處理廠每日處理生活垃圾滲濾液總量不超過(guò)水處理量的0.5%，并不超過(guò)城市二級(jí)污水處理廠額定的污水處理能力;

（3）生活垃圾滲濾液應(yīng)均勻注入城市二級(jí)污水處理廠;

（4）不影響城市二級(jí)污水處理廠的污水處理效果;

2011年7月1日起，現(xiàn)有全部生活垃圾填埋場(chǎng)應(yīng)自行處理生物垃圾滲濾液并執(zhí)行表2規(guī)定的水污染排放濃度限值。

且根據(jù)環(huán)境保護(hù)工作的要求，在國(guó)土開(kāi)發(fā)密度已經(jīng)較高、環(huán)境承載能力開(kāi)始減弱，或環(huán)境容量較小、生態(tài)環(huán)境脆弱，容易發(fā)生嚴(yán)重環(huán)境污染問(wèn)題而需要采取特別保護(hù)措施的地區(qū)，應(yīng)嚴(yán)格控制生活垃圾填埋場(chǎng)的污染物排放行為，在上述地區(qū)的現(xiàn)有和新建生活垃圾填埋場(chǎng)自2008 年7 月1 日起執(zhí)行表4 規(guī)定的水污染物特別排放限值：