应用反渗透技术处理垃圾填埋场渗滤液

韩静

（锦州市环境科学研究院，辽宁 锦州121000）

应用反渗透技术处理垃圾填埋场渗滤液

韩静

（锦州市环境科学研究院，辽宁 锦州121000）

垃圾填埋场渗滤液属于高浓度氨氮废水，其水量、水质特性变化大，成分复杂，因此较难处理。反渗透分离技术能有效截留垃圾渗滤液中溶解态的有机和无机污染物。采用三级反渗透处理垃圾渗滤液工艺处理后的出水水质，能够满足《生活垃圾填埋污染控制标准》（DB16889-2008） 要求，并把渗滤液浓缩液回灌于填埋场。

反渗透；垃圾填埋场；渗滤液处理

近几年，随着城市建设的不断发展、城市规模的不断扩大和城市人口的不断增加，城市生活垃圾的产生量逐年增加，城市生活垃圾处置已经纳入了城市基础设施建设的范畴。垃圾卫生填埋因技术成熟、工艺简单、管理方便、投资省、对垃圾成分无严格要求等优点被广泛使用[1]。而卫生填埋场产生的渗滤液为高浓度有机废水，具有氨氮含量高、污染负荷大、水质水量变化大的特点，传统水处理方法难以处理[2]。本研究采用反渗透技术对垃圾填埋场渗滤液进行处理，并对该技术的处理效果进行分析。

1 垃圾填埋场渗滤液的产生及特性

垃圾填埋场渗滤液主要是由垃圾填埋场周围的降水渗透、地下水浸入以及垃圾本身所含的水分形成的。垃圾渗滤液水量的影响因素众多，既与垃圾的成分有关，又与当地的气象条件、场区汇水面积、工程地质状况及地貌特征有着极其密切的关系。在众多影响因素中，降水是渗滤液的主要来源。

垃圾渗滤液具有以下特点[3]: （1） 水质复杂，危害性大。张兰英等人采用GC-MS-DS联用技术鉴定出垃圾渗滤液中有93种有机化合物，其中22种被我国和美国列入EPA环境优先控制污染物的黑名单中。此外，渗滤液中还含有10多种金属和植物营养素（氨氮等），水质成分十分复杂。 （2） CODcr和BOD5浓度高。 垃圾渗滤液中的CODcr最高达到90 000mg/L，BOD5最高达到38 000mg/L。 （3） 氨氮含量高。氨氮浓度随填埋时间的延长而升高，最高可达1 700mg/L；渗滤液中的氮多以氨氮形式存在。（4） 色度深，有恶臭。（5） 水质变化大。根据填埋场的年龄，垃圾渗滤液分为两类:一类是填埋时间在5年以下的年轻渗滤液，其特点是CODcr和BOD5浓度高，可生化性强；另一类是填埋时间在5年以上的年老渗滤液，由于新鲜垃圾逐渐变为陈腐垃圾，其pH值接近7，CODcr和BOD5浓度有所降低，BOD5和CODcr的比值减小，氨氮浓度增加。除填埋时间外，垃圾渗滤液水质还受到季节降雨的影响，所以变化规律较难发现。

2 反渗透技术处理垃圾渗滤液

反渗透技术是先进和节能有效的膜分离技术。反渗透（简称RO） 是利用渗透膜选择性的只能透过溶剂（通常是水） 而截留离子物质的性质，以膜两侧静压差为推动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程[4]。

2.1 反渗透技术处理垃圾渗滤液的工艺及处理效果

垃圾渗滤液中含有较多的悬浮固体，难以直接采用卷式反渗透装置或中空纤维反渗透装置处理，而碟管式反渗透技术解决了这一问题。碟管式反渗透装置基本属于板框和管式的改良型号，具有膜结垢、污染程度低，易于维护，占地小等优点。

但是仅仅采用一级碟管式反渗透（DTRO）远不能达到处理要求，三级反渗透处理垃圾渗滤液工艺，即一级采用DTRO，二、三级采用卷式反渗透（RO）。三级RO处理工艺流程如图1所示。

三级RO工艺的处理效果见表1。

图1 三级RO工艺处理垃圾渗滤液流程

表1 三级RO工艺的处理效果

经过三级RO处理后，垃圾渗滤液可以实现达标排放。

2.2 垃圾渗滤液浓缩液的回灌处理

三级RO处理工艺中，水的回收率与出水水质、所需压力等因素有关，其中一级水的回收率为81%，二级水的回收率为85%，三级水的回收率为90%，总的回收率为78%。对于处理渗滤液为100m3/d的三级RO处理系统，可以产生达标的外排清水量为78 m3/d，渗滤液浓缩液的产生量为22m3/d。

垃圾渗滤液浓缩液可以回灌于填埋场。回灌实质是把填埋场作为一个以垃圾为填料的生物滤床，回灌的浓缩液在自上而下流经垃圾填埋层的过程中，其中的有机污染物被垃圾中的微生降解[5]。一般情况下，浓缩液中有机污染物的负荷量极高，以CODcr计，要比进入系统渗滤液的高出3～4倍。因此，浓缩液的回灌条件必须紧密配合垃圾填埋体的形成，并结合填埋操作的具体条件和可能，以控制回灌量处于最适宜的程度（即填埋体内持水量不致形成通道），并限制在最适当的范围之内（以不影响填埋作业为原则）。

由于浓缩液回灌要求做到浅层均匀回灌，建议采取少量、多点、交叉布水、交错时间的综合浅层回灌操作方法,以免过量、集中回灌形成垃圾填埋体的持水量达到饱和程度，从而形成恶性循环的不利局面。

3 结语

由于膜技术对水质、水量负荷的变化有较强的适应性，对垃圾渗滤液的处理效果也比传统的生化法好，膜技术是目前非常成功的非生化处理方法。在膜分离技术中，反渗透膜分离技术的应用最为广泛[6]。反渗透技术在发达国家和地区的垃圾渗滤液净化处理中已得到广泛应用，在国内正处于成长期，具有较好的发展前景。但是，利用反渗透技术处理垃圾渗滤液也存在着一些问题，例如高浓度的有机物或无机可沉降物容易造成膜污染或在膜表面结垢。因此，反渗透技术如何更好、更有效地应用于垃圾渗滤液的处理是目前有待进一步解决的问题。

[1]杨秀敏，张桂梅.城市垃圾渗滤液对地下水的污染及防治对策[J].山西水利科技，2005（ 1）:39-40，54.

[2]聂永丰.三废处理工程技术手册:固体废物卷[M].北京:化学工业出版社，2000.

[3]曹京哲.城市垃圾渗滤液特性及处理对策[J].市政技术，2003，21（ 3） :183-185.

[4]王湛，周翀.膜分离技术基础[M].北京:化学工业出版社，2000.[5]周俊.垃圾渗滤液膜滤浓缩液的处理技术探讨[J].河南化工，2010，27（ 2 下）:55-56.

[6]董春松，樊耀波，李刚，等.我国垃圾渗滤液的特点和处理技术探讨[J].中国给水排水，2005，21（ 12）:27-31.

Application of Reverse Osmosis Technology in Treating Land fill Leachate

Han Jing
（Jinzhou Environmental Science Research Institute， Jinzhou Liaoning 121000,China）

Landfill leachate belongs to high concentration ammonia nitrogen wastewater.Because its water quantity and quality characteristics change greatly,and has complex components，it is difficult to deal with.Reverse osmosis separation technology can effectively intercept landfill leachate dissolved organic and inorganic pollutants.The paper presents a set of three stage reverse osmosis for landfill leachate treatment technology， the treated effluent quality can meet the Standard for Pollution Control on the Landfill Site for Domestic Waste （DB16889-2008）requirements,leachate is recycled in landfills.

reverse osmosis;landfill;leachate treatment

X799.3

A

1008-813X（2012）02-0052-03

10.3969/j.issn.1008-813X.2012.02.014

2011-11-04

韩静（1971-），女，辽宁锦州人，毕业于南开大学环境工程专业，高级工程师，现从事环境影响评价工作。