垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺研究及应用探讨梁晓君

垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺研究及应用探讨梁晓君

深圳市下坪固体废弃物填埋场广东深圳518001

摘要:填埋是当前我国处置垃圾的重要途径,采取填埋法处理垃圾会形成诸多的垃圾渗滤液,这是一种成分繁琐的高含量有机废物。近几年,选择以防渗漏及纳滤为主的新兴膜分离工艺处置垃圾渗滤液在国外发达国家及地区取得了广泛使用,但是,膜分离垃圾渗漏液时会出现污染性较高的浓缩液,处置浓缩液是一个难点。基于此,文章对目前有关垃圾渗滤物质膜分离浓缩液的处置方法进行了详细阐述。

关键词:垃圾渗滤物;膜分离;浓缩液;处置方法

引言:随着人类环保观念的逐渐深入,在垃圾处置上也有了更高的要求,由此掌握并科学使用相关处置工艺是非常重要的。目前,垃圾渗滤物膜分离浓缩液处置阶段,为了获得更好的成效,许多科学使用各种各样的工艺方法,进而令处理工艺的使用更为科学有效,以保障处理效率和质量。

1.外运

如果填埋场周围有能处理危险废物的焚烧厂时,能够将膜浓缩液运送到焚烧厂进行焚烧,这就是最简便的处理方式。但是,如果距离很远,运输费用会明显增多,该种方法并不经济。

2.回灌

这是目前国外较为广泛使用的一种处置浓缩液的途径,该方法是基于渗滤液回灌产生的,在原理上与渗滤液回灌一样。针对回灌工艺来说,其主要是把垃圾填埋场当做生物反应器,在这个反应器内以垃圾为主要填料,回灌液于垃圾填埋层从上到下流经环节,能依靠垃圾里的微生物实现分解,进而降解回灌液里的有机废物。使用回灌法处置浓缩液时,要结合垃圾填埋场地理性质和业主各种要求科学选择回灌方式。针对山谷型填埋场来说,能选取石笼回灌形式,操作简便,成本不高;针对平原型填埋场来说,能采用两层生物滤化床形式,但在采用石笼回灌法条件下极易产生短流现象。但是针对回灌工艺来说,其在处置浓缩液层面也有很多不足,主要是会令污染物含量增多。而且,随着时间的延长,回灌法也会表现出更加明显的不足,浓缩液里盐分和难分解废物会持续积累,进而造成防渗滤系统内渗滤压上升,膜结构十分严重,导致膜回收率下降,情况较为严重时还将造成浓缩液处置系统出现瘫痪。

3.纳滤与高压防渗滤工艺

纳滤分离工艺能够选择性清除二价与高价离子,能用于反渗滤浓液的减量。有些城市的垃圾填埋场渗漏也处置中就采用了纳滤工艺,选择两级A/O式外设MBR+RO/NF工艺处置垃圾渗漏物,降低了浓缩液的操作规模;出水含有NaCl,在无指定排放限值的条件下,能直接排进水中。但是,相关报道没有提到出水里是否有NO,其形成的总氮极可能导致出水不能符合最新排放规定。另外,纳滤还能够和HPRO结合不断减量浓液。

HPRO工艺一般是指入料端处理压强超过10MPa的反渗滤方法。为加大回收率而产生的依靠DTRO的HPRO工艺能够在10-20MPa下工作,能令反渗漏处置垃圾渗滤物的税收率由80%上升至90%之上,处置后的浓缩液能够省略蒸发浓缩工序,直接实施干化和焚烧。使用HPRO工艺时,常和纳滤工艺结合。在2-5MPa处理压强状态下,NF把RO的浓缩物分离为两个部分,即重点含二价无机物与有机物的截留物、重点含有氯化物的浓水,从而再通过HPRO工艺处置,如此能够大幅度下降膜结垢情况的出现。该组合工艺称作RO-NF或晶化-HPRO组合膜方法,除特殊规划的HPRO膜以外,其重点是将NF与晶化单元组合为一个循环结构,由此,纳滤方可在高含量有机物与CaSO4超饱和条件下持续运作。HPRO工艺能得到很高的水回收率,从20世纪90年代开始,德国就有一些采取HPRO工艺处置垃圾渗滤物的探究及应用。

4.蒸发

蒸发主要指在特定的温度与压强下,将混合物内的相对易挥发物质进行分离的过程。蒸发法能将待处置溶液体积缩小至不够原溶液体积的2-10%。当前,使用最多的包括浸没蒸发工艺、负压蒸发工艺以及机械压缩蒸发工艺等。

浸没蒸发工艺是借助填埋气燃烧形成的高温气体和生活废物填埋场渗漏液相接触,令渗漏液的水分得到快速蒸发,是常压蒸发法。此外,因为垃圾渗滤物膜浓缩液里一般含有高含量的Cl-,而Cl-在70℃之上的温度下会严重腐蚀金属材料,导致设备腐蚀变成限制高温蒸发处置垃圾渗滤物或浓缩液的重要因素。

为处理常压高温蒸发所造成的设备腐蚀现象,上世纪90年代开始,很多欧洲国家像芬兰、法国等着手探究负压蒸发工艺。负压蒸发工艺充分采用了水在负压状态下沸点下降的性质[1]。选择负压蒸馏能够有效方式CL-腐蚀金属设施,当前国内还没有采取该工艺处置渗滤物膜浓缩废物的导报。

机械压缩蒸发法主要指以机械方式来压缩蒸汽,从而提升蒸汽温度的方法,该方法得到了能量使用,是低能耗的蒸发方式。在实际处理中,低能耗蒸发方法形成的酸腐蚀与盐对设施的腐蚀现象比较严重,蒸发器的主材要求是昂贵的抗腐蚀物料,如此就导致设备造价增加及后续不菲的维护成本,增加了运行投资。

5.膜蒸馏

这是一种基于疏水性小孔膜两边蒸汽压差为推动力,令热侧蒸汽分子贯穿膜孔后集中于冷侧冷凝,进而得到溶液分离、浓缩和提纯等效果的膜分离环节。膜蒸馏法是膜处置工艺和蒸馏工艺过程的统一,有很多优点:能在常压下运行,设施简单,处理便捷;处理温度小于传统蒸馏法;设施体积小且灵活等[2]。当前,膜蒸馏法已推广用在海水、苦咸水净化、高含盐废水治理等各个领域,这种方法也被称为是回收减量反渗滤浓缩物的有效举措。

6.焚烧

焚烧法是一种关键的减量化方式,在处置高含量有机物质、放射性物质等危险物质层面已有非常普遍的使用,而且能够作为处理渗滤物膜浓缩液的重要方法。最常见的废液焚烧炉模式包括:液体喷射式焚烧设备、流化床焚烧系统、回转窑焚烧系统三种。焚烧法具备占地小、处理迅速、污染物清除彻底、能回收盐类及能量等优势;但焚烧法的早期投资巨大、焚烧环节控制繁琐、操作能力要求高等,这些均限制着焚烧法在我国的使用速度。

7.高级氧化法

高级氧化法是指经化学氧化剂和声、光、电以及磁等各种物理化学反应,该过程有很强活性且很强氧化新的诸多自由基出现,进而能分解有机物。在具体的处理和反应环节,根据其所选的氧化剂和催化剂区别,高级氧化法一般包含如下几种:①Fenton法与类Fenton法;②光化学氧化法与光催化氧化法;③O3氧化法;④CWAO法与WAO法;⑤电化学氧化法等[3]。就高级氧化法来说,其可以高效清除膜浓缩液里的有机成分,但是,一般单独的高压氧化法不能稳定处置浓缩液使之达到规定范围,所以探究成本偏低且效果良好的高压氧化法显得非常重要。

结束语:目前,在处置垃圾渗滤物时,最关键的就是处置膜浓缩液,以保障垃圾渗滤物总体处置可以得到更好的成效,而在浓缩液处置中处置工艺的选用非常关键。因此,相关操作人员要掌握先进的处置工艺和应用现状,便于更好采用处理工艺来处置浓缩液,确保浓缩液处置获得更好的效果。

参考文献:

[1]王毅国,刘永红,李耀中.西安市案例垃圾填埋场渗滤液膜浓缩液处理工艺探讨[J].环境与可持续发展,2018,43(04):148-150.

[2]陈斌,沈海泉.垃圾渗滤液膜浓缩液处理工艺研究及应用现状[J].山东工业技术,2018(04):50.

[3]黄力彦,谭艳来,罗晓栋,李诗瑶,吴艳,岳建雄,姚创.铁碳微电解-微波强化Fenton联合工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液[J].工业安全与环保,2016,42(10):26-28+50.

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