FO正滲透技術在垃圾滲濾液廢水處理上的應用研究

林燕莉

摘 要：垃圾滲濾液由于其難生化性，且水質復雜，受季節變化影響大，在水處理領域一直是一個備受關注的難題，隨著排放標準不斷提高，對排放區域的限制，環保法規不斷加緊，從而促使整個市場針對垃圾滲濾液的水處理工藝導向ZLD零排方向發展。曾經用于中水回用的NF/RO膜工藝也因此已經在很長時間內應用在垃圾滲濾液的處理后處理的提標減量上，因為采用膜工藝在提高排放水水質的同時，還能降低濃水量。而由于傳統NF/RO隨著進水鹽分高，運行壓力也高的原因，膜必須耐受高壓，從而需要膜在結構上更厚實的特點，使得傳統工藝+NF+RO工藝經過長期的實驗驗證，也確實存在后端膜容易污堵，運行和清洗成本高，更換周期長等問題。而FO正滲透是利用膜兩側滲透壓作為驅動力使水透過膜的，運行過程中無需外界水里壓力，對膜的支撐層結構要求低于傳統高壓膜，所以抗污染性要由于傳統的NF和RO。也在僅幾年不斷被嘗試用于難處理廢水，如垃圾滲濾液的濃縮減量。

基于對FO幾年應用的測試和實驗，本文主要討論FO在垃圾滲濾液上的應用，通過FO在垃圾滲濾液不同處理階段的廢水的測試及數據，說明FO應用在垃圾滲濾液整個處理流程不同使用點的可行性和優勢。

關鍵詞：垃圾滲濾液;廢水處理;FO正滲透;濃縮

1、垃圾滲濾液的來源

1.1 不同垃圾滲濾液產生點

垃圾滲濾液主要產生于垃圾處理相關的場所，從小區的垃圾堆放點、垃圾中轉站到最終垃圾填埋場或者垃圾焚燒站，都會產生垃圾滲濾液。小區的垃圾堆放點基本以生活污水的方式排放。從中轉站、垃圾填埋場和垃圾焚燒廠等的垃圾滲濾液必須單獨收集處理。

1.2 垃圾滲濾液的組成

垃圾滲濾液的組成主要有如下幾個方面：

1）濕垃圾本身的水分，廚衛垃圾本身的水分，所以夏天的垃圾相對滲濾液會更多，這也是中轉站主要的垃圾滲濾液的組成;

2）填埋場和部分露天中轉站的自然降雨和徑流，這個隨季節和地區的變化影響較大，春節水量大，冬季相對較少;

3）垃圾進行填埋后由于微生物的發酵分解而產生的水，該部分組成以垃圾填埋場為主.其中填埋場的垃圾滲濾液以降水為主要部分，雨水滲過成分復雜的垃圾時，使垃圾發生分解、溶出、發酵，大量有機污染物、氮、磷和種類繁多的重金屬類物質溶在水中，形成了難處理的填埋場垃圾滲濾液。

綜上分析，垃圾滲濾液水質的變化由于垃圾組成、垃圾含水率、垃圾填埋時間、填埋規律、填埋工藝、降雨滲透量等因素的影響，垃圾滲濾液隨時間、季節、氣候等等影響因素都不一樣，水質波動較大。

2、垃圾滲濾液的特點

由于垃圾滲濾液受垃圾季節、垃圾組成、氣候、填埋時間和降雨量的區別，水質復雜，且波動也會比較大。

1）不僅含有耗氧有機污染物，還含有各類金屬和植物營養素（氨氮等），如果含有工業垃圾，則滲濾液中還會有有毒有害有機污染物;

2）COD和BOD濃度高，最高可達幾萬，遠遠高于城市污水;

3）垃圾滲濾液中有機污染物種類多，其中有難以生物降解的萘、菲等非氯化芳香族化合物、氯化芳香族化合物、磷酸酯、鄰苯二甲酸酯、酚類化合物和苯胺類化合物等;

4）垃圾滲濾液中，特別是垃圾填埋場內的垃圾滲濾液含有10多種金屬離子，這些的重金屬離子會對生物處理過程有嚴重抑制作用，影響生化反應的順利進行，從而影響垃圾滲濾液的處理;

5）氨氮含量高，季節不同，氨氮濃度的差別會很大，夏天高，且C/N比例失調，增加了后續生化處理的難度，如下表一是在2004年之前總結的我國垃圾滲濾液一般特點：

由于垃圾滲濾液在填埋過程中也有一個自然發酵和反應的過程，隨著填埋場年齡的變化，垃圾滲濾液經過這樣自然凈化處理，隨著時間，可生化性也相應發生變化，容易降解的有機物則優先反應降解，而難生化降解的則沉積下來，所以垃圾填埋場滲濾液，填埋時間越長，生化性越難，垃圾滲濾液越難處理，如下表2為我國垃圾填埋場晚期滲濾液典型的水質濃度：

所以，由于垃圾滲濾液的這些特點，以及垃圾填埋場的滲濾液處理處置的難度，國家環保部門為能避免垃圾滲濾液對市場污水、以及自然水源水域的影響，針對垃圾滲濾液制定了嚴格的法規和排放標準，傳統的一級二級處理已經很難達到法規和標準的要求，從而促使三級膜處理及零排MVR等工藝設備最終作為垃圾填埋場的保障措施不斷推廣應用。

3、關于垃圾滲濾液處理的法規

關于垃圾滲濾液處理的規定早在GB 16889-1997 已經提出明確的要求，但由于垃圾滲濾液難生化降解以及難處理特性，為進一步避免垃圾滲濾液對市政污水和填埋場周邊納污水域的影響，2008年更新該處理標準，更新后的標準要求如下表所示：

且在標準中的9.1.3明確做出規定如下：

2011年7月1日前，現有生活垃圾填埋場無法滿足表2規定水污染物排放濃度限制要求的，滿足以下條件時可將生活垃圾滲濾液送往城市二級污水處理廠進行處理：

（1）生活垃圾滲濾液在填埋場經過處理后，總汞、總鎘、總鉻、六價鉻、總砷、總鉛等污染物濃度達到表2規定濃度限值：

（2）城市二級污水處理廠每日處理生活垃圾滲濾液總量不超過水處理量的0.5%，并不超過城市二級污水處理廠額定的污水處理能力;

（3）生活垃圾滲濾液應均勻注入城市二級污水處理廠;

（4）不影響城市二級污水處理廠的污水處理效果;

2011年7月1日起，現有全部生活垃圾填埋場應自行處理生物垃圾滲濾液并執行表2規定的水污染排放濃度限值。

且根據環境保護工作的要求，在國土開發密度已經較高、環境承載能力開始減弱，或環境容量較小、生態環境脆弱，容易發生嚴重環境污染問題而需要采取特別保護措施的地區，應嚴格控制生活垃圾填埋場的污染物排放行為，在上述地區的現有和新建生活垃圾填埋場自2008 年7 月1 日起執行表4 規定的水污染物特別排放限值：