膜组合工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

膜组合工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

淮安市环卫事业管理服务中心江苏淮安223001

摘要:随着人们生活水平的显著提高,各种社会活动产生的生活垃圾越来越多,垃圾填埋的任务也变得极为艰巨。在我国,填埋仍然是最主要的方式解决城市生活垃圾,据相关数据显示,2005年全国垃圾就接近400,其中近90%的城市生活垃圾填埋场产生的治疗,并产生大量的垃圾在垃圾填埋场渗滤液的过程中极大地污染和对环境的破坏,严重违反国家战略思想,对于环境保护结果,垃圾填埋场渗滤液问题的解决迫在眉睫。

关键词:膜组合工艺;垃圾渗滤液处理;应用

一、探究垃圾渗滤液

1、垃圾渗滤液的主要来源

第一,降水形成的垃圾渗滤液。进入填埋层的雨水是垃圾渗滤液形成的根本原因之一,其降水量的多少将直接影响垃圾渗滤液存储量的多少。第二,地表水流入形成垃圾渗滤液。地表水的净流量和地表水灌溉的数量也是影响垃圾渗滤液数量的重要原因之一。第三,由垃圾自身含水造成的垃圾渗滤液。进入到垃圾填堆区的垃圾除自身会携带一定数量的水分以外,还会从空气中吸附一定数量的水分。第四,垃圾降解过程中形成的水分。通常来讲,部分垃圾中的有机物在微生物的综合促进作用下会逐渐降解成水分。

2、垃圾渗滤液的特点

第一,垃圾渗滤液中的有机物含量较多且污染物种类繁多。总体来讲,垃圾渗滤液是一种化学合成物质,其在垃圾层流动时会带走部分垃圾,因此其有机物的种类较多;与此同时,垃圾渗滤液中还包括酸脂类、醇酚类等多种污染物。第二,垃圾渗滤液的水质和水量变化较大。通常来说,在雨季流入垃圾填堆区的降雨量大于蒸发量,垃圾渗滤液的水量较大;相反,在旱季流入垃圾填堆区的降雨量小于蒸发量,垃圾渗滤液的水量较少。第三,垃圾渗滤液的重金属含量较多。垃圾渗滤液中一般含有锌、铁、锰等化学金属元素,经过垃圾降解产生的二氧化碳溶于垃圾渗滤液后,会使垃圾渗滤液呈现弱酸性,进而使垃圾渗滤液重金属离子的含量偏多。

3、垃圾渗滤液的危害

垃圾渗滤液是地下水资源污染重的重要途径之一,其在与地表水、土壤进行接触后会造成严重的水体污染和环境污染。与此同时,垃圾渗滤液中含有众多的有毒物质,若不经过任何处理方式就排入到河流中会给水中生物和农作物到来严重的损失和威胁。

二、垃圾渗滤液处理常用方法分析

根据1996年4月1日国家颁布并实施的《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》中规定人民政府建设城市生活垃圾处理必须采用《城市生活垃圾处理及污染防治技术政策》:在具备卫生填埋场地资源和自然条件适宜城市,以卫生填埋作为垃圾处理的主要方法,着重研究和开发准用极具和人工防渗材料、填埋场垃圾渗滤液处理以及填埋气体等卫生填埋技术和成套设备。

垃圾渗滤液是一种具有强烈气味的黑色液体,主要产生于大气将和地表径流、垃圾中含有的水分以及垃圾填埋后微生物厌氧分解作用产生的有机废水,污染效果极强。目前,我国填埋场垃圾渗滤液典型的几种方法包括回灌法、生化法和物化法:回灌法是指适应渗滤液水质水量变化特点,利用有机物场内分解而滋生的微生物处理渗滤液中的有机污染物,这种方法仅针对产生少量垃圾渗滤液的处理,长期回灌渗滤液中的污染物不仅不能有效分解,反而会不断滋生累积,有一定的限制性;生化法是指在垃圾渗滤液的BOD5/COD(5日生化需氧量与化学需氧量比值)>0.3时,垃圾渗滤液可采用生化法进行处理,但此种方法的应用过程中会造成生物被抑制甚至死亡现象的发生,不利于保持生态平衡;物化法是指当垃圾渗滤液的BOD5/COD<0.2/更小时,或者含有相对分子量较小的有机成分宜采用物化法,但这种处理方法的成本较高,对大量垃圾渗滤液的处理无法起到真正作用。

三、膜组合工艺研究背景

针对目前国内垃圾渗滤液几种处理方法优缺点,结合国外预处理和深度处理的垃圾渗滤液处理方法的研究,国内外学者通过对填埋场垃圾渗滤液的成分及处理内容的仔细分析,为有效解决垃圾渗滤液问题,相关研究人员纷纷将目光转向膜组合技术的研究,并针对膜组合技术在垃圾渗滤液处理中的可行性进行反复试验,通过试验结果得出结论:单一的膜分离技术难以达到垃圾渗滤液处理实际要求,必须要将两种或者两种以上的膜分离技术结合应用于垃圾渗滤液处理,才能体现明显的处理效果。

四、膜组合工艺在垃圾渗滤液处理中的优势

膜组合工艺的应用范围较广,最早应用于饮用水的净化处理。垃圾渗滤液的水质有机物浓度较高,BOD5/COD介于0.5和0.6之间,pH值<6.0,其中氨-氮含量较高,易受各种因素的影响,水质变化较大,包括垃圾种类、质量以及填埋时间等。根据垃圾渗滤液的水质特性,原有的高级氧化法、纳滤和反渗透处理技术单一使用的情况下无法有效分解渗滤液中的有机物质以及降低氨氮含量,达到渗滤液处理的最佳效果,而且运行成本相对较高,因此,必须要采用生化处理和膜技术相结合的组合工艺才能实现渗滤液水质处理的高标准。

在垃圾渗滤液处理中,膜组合工艺包括MBR、RO/NF、预处理、生化法、物化法以及回灌法等。MBR就是膜生物反应器的英文缩写,是一种膜分离单元与生物处理单元相结合的新型水处理技术,是对原有渗滤液的膜过滤处理法和生物法结合应用的一种组合技术,既能保证渗滤液重有机物充分降解,又能避免膜污染,增加膜使用寿命,通过两种方法的组合应用,在MBR运行前的200天内,可以有效降低MLVSS(混合液挥发性悬浮固体浓度)中的异养细菌数量,还能保证有机物去除性能的稳定性,但通过相关实验结果显示,将MBR工艺作为主要处理方法,虽然能够有效处理渗滤液中的易降解有机物,但对于难降解的有机处理效果不甚乐观。

五、膜组合工艺未来展望

就目前情况来看,膜组合技术在垃圾渗滤液处理中的效果显著,是国家关于城市生活垃圾处理的主流技术,但在膜组合技术与其他垃圾渗滤液处理方法之间的结合应用还需要相关技术人员进行深化研究和开发。针对膜组合技术中MBR膜技术的好氧化和厌氧化生物处理可以降低垃圾渗滤液沉淀产生的污泥量,还能够有效降解渗滤液中难降解的有机物,更能通过MBR对COD的生化去除和脱氮处理降低垃圾渗滤液中高氨氮对微生物的抑制作用,从而有效增加膜的使用寿命,降低运作成本,提高垃圾渗滤液水质处理标准,对城市生活垃圾的综合治理具有重要的意义和作用,因此,膜组合工艺将成为未来国家关于城市生活垃圾渗滤液处理的主流,应用前景广阔,但是在科技水平不断进步和发展的推动下,膜组合工艺还需要不断进行创新性研究,才能满足未来社会发展对城市生活垃圾处理不断变化的实际需求,为生态环境的保护创造更多可能。

结束语

综上诉述,随着国民生活水平的显著提升,城市生活垃圾的处理问题越来越严峻,垃圾渗滤液的优化处理不仅能够有效解决生活垃圾填埋问题,而且能够切合国家对于环境污染防治工作的实际内容,有利于维持生态平衡,实现环境保护的最终目的。

参考文献:

[1]喻泽斌,孙玲芳,李瑞华.膜组合工艺在垃圾渗滤液处理中的工程应用[J].中国给水排水,2013,29(6):84-88.

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