生活垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺技术探讨

(整期优先)网络出版时间:2023-03-14
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生活垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺技术探讨

刘洪军

山东省德州市环境卫生服务中心 山东德州 253000

摘要:在国家不断倡导绿色环保、节能减排的背景下,生活垃圾处理方式也从以前的填埋和堆肥方式转变为垃圾焚烧发电的主要方式,从而在实现生活垃圾回收利用和科学处理的同时,开辟了一条新的发电途径。然而,同时,渗滤液膜浓缩物的处理也存在很大的问题。渗滤液膜浓缩物是生活垃圾渗滤液经处理后的产物,成分复杂,污染物含量高。如果得不到有效治疗,将对自然环境和人类健康构成严重威胁。有效分析渗滤液膜浓缩物的处理工艺和处理方法具有重要意义。

关键词:生活垃圾;渗滤液膜浓缩液处理工艺技术;策略

1垃圾渗滤液膜浓缩液的危害

为了避免膜浓缩物对环境的污染,如何利用反渗透和纳滤技术处理垃圾渗滤液是亟待解决的问题。由于垃圾填埋场渗滤液中氨氮含量较高,进入水中后会造成水体富营养化和水质严重污染,并且由于其含有大量重金属,被水生生物吸收后会进入食物链,导致重金属积累。如果垃圾渗滤液的膜分离浓缩物进入土壤,由于其含盐量高,会对土壤造成严重破坏,使土壤盐渍化;它含有大量有毒有害物质,会对土壤和植被造成毁灭性破坏,降低土地的农业价值。渗滤液渗入土壤后,由于土壤中的微生物无法完全降解,一些小分子或重金属有害物质随雨水流入地下,对人畜饮水安全造成极大危害。如果垃圾渗滤液膜浓缩液中含有的有害物质或其他致癌有机物质通过各种途径流入饮用水中,将成为疾病传播的主要渠道,成为致癌率和致畸率增加的罪魁祸首。因此,垃圾渗滤液的处理是环境保护领域的一个重要课题。

2膜浓缩液处理工艺

2.1回灌法

回灌法有膜浓缩液解决更为常见和普遍的方式之一。此方法将垃圾处理场做为生物反应器,垃圾做为填料,根据厌氧生物反应来达到垃圾的防老化和分解解决。现阶段,回灌法在在我国用途广泛,绝大多数垃圾垃圾处理场的RO技术以及NF技术性都采用了此方法去进行浓缩液的处理方法。回灌方法的优点在于基本建设使用成本低;缺陷主要包括回灌时间越长,有机化合物、酸盐、重金属超标等污染物质累计,可能会导致膜积垢比较严重,处理系统无效。

2.2絮凝法

混凝沉淀是在垃圾渗滤液的膜浓缩物中加入PAC助凝剂和絮凝剂PAM,形成絮凝助凝剂,从而提高絮凝性能。加入絮凝剂后,膜浓缩物发生电中和反应,通过吸附桥接、双电层压缩、净捕集等方法去除废水中的有机和无机污染物。混凝不仅可以去除胶体和颗粒,还可以降低溶解有机物的含量。虽然混凝沉淀技术在处理垃圾渗滤液过程中具有良好的应用前景,但国内外对该方法的研究大多集中在沉淀预处理和氧化领域,因为混凝沉淀不能解决污水井中的溶解有机物,只能实现污水中某些污染元素的迁移。

2.3膜蒸馏

膜蒸馏技术是膜处理技术与蒸馏技术全过程的融合,是利用亲水性微孔膜两边所产生的蒸汽压力,对浓缩液开展膜分离技术处理技术。其优点主要包括:和传统蒸馏法对比容积比较小,机器设备简易,使用管理方法便捷;可以从自然压中进行,工作温度小于传统式蒸馏加工工艺,可以和曝气生物滤池(MBR)NF/RO基本加工工艺合理相互配合;仅有挥发物成分可以通过膜,蒸馏液纯粹。可是,缺陷主要包括:膜和相关部件成本相对高;对渗水水体具有一定的规定,膜交换量不太高,减量后仍然面临膜浓缩液处置问题,存有减量不到位的情况。膜蒸馏法作为一种新技术,广泛应用于海水淡化设备等行业,膜浓缩液解决还是处于发展过程,需进一步研究与完善产业化运用的难题。

2.4混合稀释城市生活污水

城市污水混合法是将垃圾焚烧厂产生的渗滤液膜浓缩液与城市生活污水进行混合处理。该法充分利用城市生活污水水量充沛、可生化性好的优势,将城市生活污水与垃圾渗滤液膜浓缩液进行混合,能够有效稀释高浓度的有机物,改善垃圾渗滤液膜浓缩液的可生化性,达到生物处理的目的。尽管这种处理方式可行性较高,但在实施过程中需要较多费用,因为垃圾焚烧厂往往位于远离市区的地方,因此浓缩液运输费用较高。而且垃圾渗滤液膜浓缩液中含有大量的有毒物质以及重金属,会对城市污水处理厂的生物活性造成一定影响,长期混合稀释会使得市政污水的处理效率不断下降,导致市政供水质量无法得到保证。所以,城市生活污水混合稀释技术虽然简单、易于实施,但其使用费用过高,且会对城市污水处理厂造成负面影响,因此难以推广使用。

2.5蒸发法

蒸发法指通过蒸发加工工艺将膜浓缩液的水分容易挥发的成分分离出来,污染物质附着在浓缩液里的全过程,浓缩液可萃取至原体积的2%~10%。现阶段,热门的蒸发加工工艺包含机械设备压缩蒸发(MVR/MVC)、浸入点燃蒸发(SCE)及其负压蒸发等。MVR/MVC的主要特点是低消耗能,可以达到环保标准,工程经验多;可是缺陷主要包括:热交换器、热传导壁结渣结垢比较严重,有机废气会二次融解于冷凝液,对作业人员要求严格,设备清洗公司维护保养难度高,使用成本高。SCE的主要特点是可以减药达97%之上,对水质生命力顽强,浓缩倍数高,难有机废气分离出来效果明显,维护保养成本低,工程项目案例比较多。尽管很多参考文献觉得SCE无热传导壁、不结垢,但是根据广州市某日常生活垃圾处理场的具体应用案例,SCE和其它蒸发加工工艺一样都存在着环境污染物和盐份对蒸发机器的持续高温腐蚀和结垢难题,腐蚀水平随蒸发温度的升高而提高,造成机器设备易结垢,需经常检修,没法不断工作中,提升了维护费用,并且蒸发后残余物仍然是液体,务必加上环氧固化剂才可以进行垃圾填埋解决。负压蒸发技术性是为了解决自然压加温蒸发环节中Cl-腐蚀蒸发机器的不足而研制的,该方法的优点是负压下减少空气密度,并且不容易减少蒸发高效率,防止Cl-对系统的腐蚀。现阶段,中国该方法依然在研究阶段,没有案例报导,还需进一步研究具体应用中水垢清洗和残留膜浓缩液管理等难题。

2.6芬顿氧化工艺

基于芬顿氧化反应的先进氧化工艺是目前处理有机废水效率最高的技术,其对设备的总体要求较低,反应条件简单,工艺操作方便,具备较高的脱除率,目前已经在各种工业废水处理过程中得到成功应用。芬顿氧化法的工艺是使Fe2+与H2O2发生反应,形成具有高度氧化能力的羟基,而羟基对有机污染物具有氧化作用,并且通过一系列的链式反应完成相关处理流程。由于芬顿工艺具有良好的氧化效果,因此可以将其用于垃圾渗滤液膜浓缩液处理,但仅采用芬顿技术仍有加药量大、反应过程难以控制等问题,因此需要通过光解法结合电化学反应实现更有效的清除效果,这也是一种新的发展方向。

3结论

现阶段,膜分离技术技术在生活垃圾渗滤液膜浓缩液解决应用领域越来越广泛,怎样正确、合理、环境保护地解决膜浓缩液,已经成为生活垃圾渗滤液解决行业短板。因为膜浓缩液水质、水量和成份纷繁复杂,地热井、回喷点燃、膜蒸馏、挥发、高级氧化、干固、吸附法、腐植酸获取等技术都各有优点,可是,单一的解决技术难以达到浓缩液的无害处理规定,还需处理污染物无害化处理、经营成本高、机器设备腐蚀和积垢结渣、技术不够成熟等诸多问题。因而,提议根据融合各种各样技术的优点、改善目前膜浓缩液解决技术加工工艺,深层次开展资源化再生利用技术科学研究,融合出易运作、高效率绿色环保组合工艺,探寻安全性、合理、绿色环保浓缩液解决新技术,处理膜浓缩液解决的一大难题。

参考文献:

[1]赵春兰,凌成鹏,吴勇,等.垃圾渗滤液对地下水水质影响的数值模拟预测—以冕宁县漫水湾生活垃圾填埋场为例[J].环境工程,2022,35(2):163-167.

[2]杨保月.常温下生活垃圾渗滤液处理工艺研究[J].中国科技纵横