纳滤膜分离技术在垃圾填埋场渗滤液处理中的应用-e0cdf8657fd5360cba1adb84.pdfVIP

维普资讯 安徽农业科学。JournalofAnhuiA ．Sci．2007，35(24)：7582—7583，7587 责任编辑 孙红忠 责任校对 李洪 纳滤膜分离技术在垃圾填埋场渗滤液处理中的应用 李炜臻，白庆中 (清华大学环境科学与工程系，北京100084) 摘要 简要介绍了垃圾填埋场渗滤液的特点及 目前的处理工艺；分析了纳滤膜分离技术的特性和分离机理 ；结合国内外的工程实例，总 结了各种与纳滤膜分离技术有关的垃圾填埋场渗滤液处理工艺；并且对国内目前的几种渗滤液处理工艺进行 了经济可行性评价，认为 在出水水质要求较高时，纳滤处理技术具有较好的经济效益。 关键词 垃圾填埋场；渗滤液；纳滤；处理技术 中图分类号 X705 文献标识码 A 文章编号 0517—6611(2007)24—07582—02 垃圾在堆放、填埋处理过程中，由于厌氧发酵、有机物分 1．2 纳滤技术的分离机理 纳滤类似于反渗透和超滤，均 解、雨水冲淋及地下水的浸泡等原因，会产生多种代谢产物 属于压力驱动的膜过程，但其传质机理却有所不同。根据形 和水分，形成渗滤液，破坏周围土壤的生态平衡，降低土壤活 式的不同，纳滤模型可分为 ：①基于扩展 Nemst．Planck方程 力，造成土壤或水源污染。垃圾渗滤液主要来 自3个方面： (能斯特 一普朗克方程式)的模型，如杂化模型等；②基于 ①填埋场内的自然降雨和径流；②垃圾 自身的含水；③在垃 Maxwel1．Stefan传递方程的模型，如MS模型；③根据热力学和 圾卫生填埋后 由于微生物的厌氧分解而产生的水 ¨。垃圾 流体力学基本概念，另外建立通量公式的模型，如溶解一扩 渗滤液具有不同于一般城市污水的特点：B0D5和 COD浓度 散模型、细孔模型等。根据分离对象的不同，目前的纳滤膜 高、金属含量较高、水质水量变化大、氨氮含量较高、微生物 传质机理可分成2类：①当纳滤膜分离对象为非 电解质溶液 营养元素比例失调等。 时，其传质模型不考虑电解质与膜表面电荷的静电作用，主 目前国内对垃圾渗滤液的处理一般是采用 回灌法 、物化 要有摩擦模型、空间位阻一孔道模型、溶解一扩散模型、不完 法和生化法。循环回灌是一种非彻底的处理方法 ，而且处理 全溶解一扩散模型和扩散一细孔流模型等；②当纳滤膜的分 能力有限，操作环境差，不适于年降水量大的南方，回灌后的 离对象为电解质溶液时，其传质过程受膜表面电荷与电解质 渗滤液仍需要采用好氧生化及物化等后续处理才能向环境 电荷作用的影响很大，此时静电作用不能忽略，其代表性的 排放。物化法处理成本一般较高，不适于大水量垃圾渗滤液 传质模型有固定电荷模型、空间电荷模型、静电位阻模型和 的处理。生物处理法包括厌氧生物处理、好氧生物处理和两 杂化模型等 J。 者相结合的方法，但实际运行中，生物菌常无法适应垃圾渗 2 纳滤膜分离技术用于渗滤液处理中的研究进展 滤液水量、水质和 COD剧烈的变化，经常发生生物菌被抑制 2，1 以纳滤为主的处理工艺 Trebouet等l3J使用纳滤膜 甚至死亡的现象。当菌种一旦被破坏，重新恢复将需要时 MPT-20和 MPT-30(KochWeizmann公司)，控制操作压力为 2 间，在实践中无法达到处理的目的。并且由于处理要求相应 MPa，错流速度3m／s，给料流量 14130L／h，温度25℃，其处理 提高，生物处理无法达到处理要求。随着膜技术的发展与推 效果见表 1。此试验结果表明，纳滤对去除COD是有效的， 广 ，反渗透已经成为处理垃圾渗滤液的主要方法，这是 由于 去除率可达80％，出水清洁并无色。此试验中的渗流通量可 反渗透具有高效的截留污水中溶解态的无机和有机污染物 稳定在60l／(n12h·)，通量比反渗透的效率高，从而有可能比 的特性。但是在不断的应用过程中，反渗透的缺点和不足 日 反渗透更适宜于渗滤液的处理 。