01垃圾渗滤液危害与膜法垃圾渗滤液处理特点
垃圾渗滤液具有高浓度有毒有害物质,成分复杂,有机物含量高,水质和水量波动大,处理困难等特点,其对环境危害很大。目前主要处理垃圾渗滤液的方法有:并入城市污水厂处理、垃圾填埋场循环处理、到垃圾焚烧发电厂焚烧,废渣再处理等。膜法工艺由于其设备简单,操作方便,出水水质较好等特点,在垃圾渗滤液处理过程中得到越来越多的应用。
02常见膜法处理工艺简介
目前常见的膜法垃圾渗滤液处理工艺主要为:生化法(A/O或A2/O)+MBR/管式超滤+纳滤+反渗透(+DTRO)。在常见的膜法垃圾渗滤液处理工艺中,各工艺的主要功能如下:
①非膜法工艺(如传统的生化法或一些厌氧/好氧反应器等)通常做为膜法工艺的预处理工艺;
②MBR:MBR工艺是整个垃圾渗滤液处理系统的核心,是脱除垃圾渗滤液中有机物的主体之一。目前常见的MBR膜组件主要有板式膜组件和中空纤维膜组件,两种MBR组件各有优缺点,板式MBR膜组件较中空纤维膜组件具有跨膜压差低、污泥浓度较高、预处理要求较低、维护清洗频率较低、无需反洗、操作相对简单等优点;中空纤维MBR膜组件则具有装填密度相对较高,膜池占地面积较小,膜组件设备投资较低等优点。垃圾渗滤液有机物浓度较高,在相同的污泥负荷情况下,MBR膜池内活性污泥浓度越高,也就意味着其处理有机物能力越强。
③超滤:超滤由于过滤精度较高,可将生化部分带来的微生物菌体、沉淀物从污水中分离出来,此外超滤也能脱除废水中一部分分子量较大的有机物。垃圾渗滤液经过生化法处理,其含有的污染物浓度往往仍然较高,进入超滤工艺的水往往具有较高的浊度、色度、COD以及较重的味道,因此,在垃圾渗滤液处理工艺中的超滤(常见管式超滤)用于MBR之后,做为NF和RO的预处理,可进一步去除水中杂质,确保后续工艺的稳定运行。
④纳滤:MBR或超滤工艺产水中的主要污染物通常为有机物、微生物、硬度、碱度及重金属等。纳滤工艺可以去除MBR或超滤工艺产水中的绝大部分有机物和多价无机盐,其产水基本可以达到排放标准。纳滤工艺的浓水一般回流到垃圾填埋场或者进一步蒸发处理;目前垃圾渗滤液处理过程中纳滤系统回收率一般比较高(80%~85%),且进水有机物含量较高,这导致了纳滤面临的最大问题是膜污染和结垢。垃圾渗滤液纳滤处理膜元件寿命往往较低。就目前已了解到的一些垃圾渗滤液处理项目来看,绝大部分纳滤工艺产水的水质都不能满足反渗透进水的要求,一般都会带有较高的色度以及难闻的味道,处理效果并不理想。
⑤反渗透工艺在渗滤液处理工艺中主要起到降低外排水的电导率和有机物含量的作用,此外,反渗透工艺可以大幅度截留垃圾渗滤液中离子态氮(如硝酸根等),降低产水中的总氮值,最终使排放水达到国家排放标准以下。就目前了解到的垃圾渗滤液处理现场反渗透使用情况看,主要存在以下问题:
a.浓水回流增大系统回收率:反渗透或纳滤工艺往往考虑浓水回流的方式来提高系统回收率,很多垃圾渗滤液处理系统也采用了两段式浓水回流的纳滤或反渗透工艺,由于垃圾渗滤液进水往往高含盐量和高有机物的特点,浓水回流往往会导致纳滤或反渗透系统的进水进一步恶化,加速了膜污染的速度,进而影响了膜元件的使用寿命;
b.段内循环增压泵的使用:在已了解过的垃圾渗滤液处理现场,很多反渗透处理系统都设置了单段浓水回流(即每一段的浓水通过段内循环增压泵泵在本段内部循环,段内循环量是反渗透系统进水量的几倍),这样做可以增大膜元件进水侧流速,防止污染物沉积污染膜元件,但浓水的大量回流又会导致段进水水质的恶化,从而加重膜污染。在水质较差的垃圾渗滤液系统中,回流会导致膜清洗频繁,从而影响膜元件寿命。
c.仪表设置存在问题:由于垃圾渗滤液项目普遍较小,且为了提高回收率往往采用两段式设计。但在我们现场调查的垃圾渗滤液项目中,一些系统设置监控数据往往存在问题,如两段式系统仅设置进水和浓水压力表,段间压力不能监控;或者单支膜壳设置段内循环增压泵,但无法检测进该支膜壳进膜的压力以及电导率等,这都会造成运行过程中无法及时发现膜系统的故障,最终导致膜元件的严重污染或损伤。
d.DTRO:DTRO主要作用是进一步降低系统浓水排放量,但也会造成循环水浓度的进一步提升。
03生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889—2008)
部分垃圾填埋场是通过膜法来去除渗滤液中的有机物,解决渗滤液处理处理过程中COD排放不达标的问题。我国制定的生活垃圾填埋污染控制标准(GB16889—2008)对污染物排放做出了相关规定