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垃圾渗滤液MBR﹢NF浓缩液处理技术研究进展

文档作者：陈楚楚1 黄功洛2 魏忠庆2 文档来源： 1福州大学环境与资源学院 2福州城建设计研究院有限公司		点击数：	更新时间： 2024年02月27日
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垃圾渗滤液MBR+NF浓缩液处理技术研究进展
陈楚楚1黄功洛2魏忠庆2
(1福州大学环境与资源学院福建福州350108
2福州城建设计研究院有限公司福建福州350001)
摘要垃圾渗滤液处理工程普遍采用MBR+NF典型工艺。该技术在使出水达标的同时不可避免地产生了更难处理的
MBR+NF浓缩液。该浓缩液具有可生化性差、有机物含量高、盐度高、色度高和pH中性等特点；回灌、蒸发、高级氧化等无害化
技术难予长期稳定运行；采用纳滤+超滤(NF+UF)组合工艺提取MBR+NF浓缩液中腐植酸为水溶肥料、实现其无害化将是极
具市场前景的新技术途径。
关键词垃圾渗滤液浓缩液无害化资源化腐植酸
中围分类号：X799 文献标识码：A 文章编号：1672--9064(2017)O乒国14_02
目前，膜技术以其运行稳定、出水效果好、占地面积小等
优势与生化工艺联用于渗滤液的处理．国内外已经形成了
“MBR+NF”的典型工艺(在国内渗滤液处理工程中应用该工
艺占90％)Ⅲ。该组合工艺虽能使出水达标排放，但因膜的截
留作用会产生占原液体积1，6．1／8的MBR+NF浓缩液(以下
简称浓缩液)，若未得到有效的处理将会对周围环境造成二
次污染。因此，浓缩液的处理成为该组合工艺的最大限制因
素。目前，对于浓缩液的处理技术，国内外大部分文献报道偏
于无害化处理方面。而对资源利用方面的报道还较少，尤其
从无害化处理和资源利用2方面的综合评述上更缺乏系统
的整理。本文简要分析浓缩液的无害化处理和资源利用技
术。为最终解决浓缩液的污染控制问题、实现垃圾渗滤液的
可持续处理提供技术参考。
1渗滤液浓缩液水质特性
浓缩液具有可生化性差、有机物含量高、盐度高、色度
高、pH中性等特点[2]，COD大多在2500．-．6000mg，L之间。高
的可达到9500mg／L．低的近100(hng／L左右。主要成分为有
机物、无机盐离子。有机物中主要成分为腐植酸物质(胡敏酸
和富里酸)：无机盐离子主要有一价离子Na*、K+、Cl-和二价
离子C矿、M矿、SO产；浓缩液中重金属浓度一般处于较低水
平【2】。表1为浓缩液的主要水质特性。
衰1浓缩液水质
数值
pH
电导SLY'(mS／cm)
COD／(mg／L)
NH4一N／(m盯)
Na+／(m饥)
K+／(=s／L)
Ca2+／(mg／L)
M矛+／(ms／L)
CI。／(mg／L)
soi～／(mg／L)
6．5—8
10—24
10()D一95∞
30—60
10∞一30∞
800—25∞
300—1000
150～12∞
1500一4500
300一2000
2浓缩液无害化处理技术
2．1无害化处理技术
浓缩液回灌是在渗滤液回灌的基础上发展而来．指将浓
缩液部分或全部喷灌至填埋场表面。将填埋场作为“生化反
应器”，利用土壤及土壤层和填埋层中的微生物吸附降解部
分物质使浓缩液得到净化。回灌因其简便、经济．目前在填埋
场浓缩液处理中应用较多，但存在明显的缺点，有长达30个
月的圈灌模拟研究，表明回灌会导致系统无机盐的积累．不
利于后续膜组件的稳定运行嘲。
蒸发是利用填埋气或低品质油作为热源．浓缩液中的水
分汽化，而其他污染物则集中留在蒸发浓缩液中。从而达到
水与污染物相分离。康立刚探讨了蒸发技术在浓缩液中的应
用，对COD、总氮及盐度的去除率分别达到90．0％-99．9％、
85．0％一99．8％、100％，蒸馏出水可达标排放，尾气用碱吸收。
而蒸发浓缩液经干化后进行处置，实现“零排放”目标c4】。但
蒸发技术存在设备投资大且耗能高的缺点[2]。
混凝是利用电性中和、压缩双电层、吸附架桥和网捕等
作用去除污水中微小悬浮物和胶体。对浓缩液而言+．混凝法
可去除部分COD、色度及重金属。‘张跃春【5]等考察了FeS04、
A12(鼽)3和PAC 3种混凝剂对浓缩液中有机物的去除．对
应的COD去除率分别为48．84％、63．65％和63．67％。可见混
凝对有机物的去除率并不高。单独使用无法使出水达标排
放。一般作为高级氧化技术的预处理【6】。
高级氧化技术是利用光、声、电、磁等物理和化学过程产
生的高活性、强氧化性的·OH。将大部分有机污染物直接矿
化或提高其可生化程度，具有广阔的应用前景。有人利用臭
氧氧化法处理浓缩液，对COD、色度及腐植酸的去除率分别
为67．6％、98．O％和86．1％m。而Fenton法处理浓缩液．COD
和色度的去除率可分别达到79．6％和97．8％181。虽然高级氧
化技术有较好的处理效果，但大部分所用氧化剂昂贵。导致
运行成本较高，且难于稳定达标。
焚烧即将浓缩液直接回喷至焚烧炉内焚烧处置。采用焚
烧的处置方式处理浓缩液具有设施简单、处理彻底等优点。
但该法较适合于垃圾焚烧厂且一般要求浓缩液产量比较少。
基金项目：福建省建设科技研究开发项目(2015-k-22)
作者俺贪：陈楚楚(1991。)，女，福州大学环境与贵源学院硕士研究生，主要从事垃圾渗遵液处理与赍潭化研究工作。
万方数据 201ZN0．2．o
但随着现在垃圾焚烧厂规模的增大．其产生的浓缩液量较
多，若采用焚烧法处理浓缩液，会导致煤耗量增加、锅炉负荷
降低、锅炉腐蚀加快等一系列问题【2]。
2．2浓缩液无害化处理技术特点及存在问题
除了上述有一定工程应用的5种处理浓缩液技术外．还
有一些法规不允许或仍处于试验阶段的其他方法，如外运、
固化稳定化等。其特点及存在问题见表2。
表2浓缩液无謇化处理方法对比
处理方法特点存在问题
回灌
蒸发
混凝
高级氧化
焚烧
外运
固化稳定化
操作简单；投资盐类积累，影响膜系统去除率；降
和运行成本低低出水回收率；缩短膜系统寿命
占地面积小；冷投资运行费用高；残夜需进一步
凝水可回用处理处置；设备易结垢
耋彝i‰投资处理效率较低
反应时间短，运投资运行成本高；出水不能稳定
行简便达标
简单；处理达标、锅炉负荷降低、锅炉腐蚀加快；投
彻底资和运行费用均高昂
操作简单幕黔输送成本高；环保监管不
处理效果较好处于中试阶段，难于实际应用
3渗滤液浓缩液资源化利用技术
浓缩液中含有高浓度的有机物。其中61．7％。75％是腐
植酸∞别．而腐植酸是一种有机肥料，可以促进植物生长和
土壤改性．在农业中得到越来越广泛的应用。因此。可以考虑
将浓缩液中腐植酸分离回收．资源利用的同时实现浓缩液的
减量排放或无害化处理。
相关文献表明采用纳滤和超滤组合工艺可以从浓缩液
中提取含腐植酸水溶肥料。有报道呲11]分别对填埋场和垃圾
焚烧厂渗滤液的浓缩液先经纳滤再经超滤分离浓缩，发现纳
滤膜对浓缩液中腐植酸及钙镁等二价离子几乎完全截留，而
超滤膜对前段形成的浓缩液中腐植酸及无机盐具有更好的
分离效果，且腐植酸含量满足《含腐植酸水溶肥料：}的标准限
值要求．回收率均达到70％以上，而重金属的含量也符合相
关标准。在浓缩液中有机物浓度较低时。采用纳滤+超滤工艺
分离回收其所含腐植酸的工艺特性研究表明。纳滤和超滤过
程中。随着浓缩倍数的增大，脱盐率均下降，而有机物截留率
基本维持在91．5％以上或线性增加．有机物与无机盐分离效
果增强，有利于腐植酸产品的获得，投加大量元素后，产品可
全面符合国家农业行业相关标准要求㈦。而对有机物浓度较
高的浓缩液中腐植酸的分离回收．应采用两段超滤+纳滤工
艺，研究表明操作中压力和温度提高均有利于膜通量，增大
压力有利乎有机物截留而不利于脱盐．但温度对有机物和脱
盐分离影响不大；实验范围内的pH变化对超滤分离性能影
响不大。体积浓缩倍数增大，膜通量线性降低，有机物的截留
率保持在90％以上并略微增大；无机盐中阳离子Na+、K+、
C矿和M捌梵留率相比有机物明显较低但也随着浓缩倍数增
．2∞7。No。2．
大，而SOP截留率变化趋势则相反，甚至Cr出现负截留现
象，说明有机物与无机盐得到有效的分离；两段超滤最终浓
缩液中腐植酸和重金属也均达到《含腐植酸水溶肥料》的相
关标准要求【埘。对两段超滤中产生的透过液采用纳滤处理，
实现大部分浓缩液经资源化处理后达标排放．减量化程度达
到75％。
4结语
垃圾渗滤液MBR+NF浓缩液具有有机物、无机盐浓度、
色度高和pH中性等特点，目前有工程采用的回灌、外运、高
级氧化等从无害化角度来处理渗滤液的方法均因存在技术
可行性缺陷或费用问题而难以长期稳定运行。基于浓缩液中
腐植酸浓度和丰度较高的特性．利用纳滤+超滤组合工艺来
提取其中腐植酸为水溶性肥料的新技术途径已逐渐走向成
熟。这不仅解决了浓缩液难处理的问题，还可以资源利用，表
现出良好的经济性．在垃圾渗滤液污染全面控制和可持续处
理中将有广泛的应用前景。
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