武汉天源环保股份有限公司 430014
摘要：近些年，在社会发展下，我国的科学技术水平不断进步。采用接触式蒸发处理垃圾渗滤液纳滤膜浓缩液，考察了气体温度、气体流量、初始pH和蒸发率对冷凝液水质的影响。结果表明：随着气体温度的增加，稳定蒸发温度不断提高，冷凝液COD先降低后升高，而NH3-N先升高后降低；随着气体流量的增加，冷凝液COD先降低后升高，而NH3-N不断增加；随着初始pH的升高，冷凝液COD降低，而NH3-N则相反。蒸发初期，冷凝液COD及NH3-N较高，随蒸发率的提高，其含量不断降低，并在末期有所提高；蒸发初期和末期气体夹带较为显著。
关键词：垃圾渗滤液；膜浓缩液；接触式蒸发；冷凝液
引言
为了实现垃圾的废物利用，近几年常采用焚烧发电的方式来处理垃圾，不仅有效处理了城市中的生活垃圾，而且也实现了垃圾的循环利用。但是采用焚烧发电的方式来处理垃圾会产生渗滤液，然而现有渗滤液处理常规工艺为“生化+膜”，即使渗滤液经过处理也会留下膜浓缩液。这些浓缩液对环境的危害极大，因此要采用最恰当的工艺来进行处理，以此来达到环保的目的。基于此，文章从垃圾渗滤液浓缩液处理的意义入手，首先分析垃圾渗滤液浓缩液的特征，然后探究垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理工艺。
1垃圾渗滤液的特征
垃圾渗滤液有机物浓度高、波动大、成分复杂。滤液含有的有机污染物和无机污染物均较高，其中包括氨氮、腐殖酸、无机盐、重金属等。由于我国生活垃圾中餐厨垃圾含量较高，约占生活垃圾的40%~60%，导致垃圾渗滤液中有机和无机污染物浓度很高。通常垃圾焚烧发电厂渗滤液中化学需氧量（CODCr）在20000mg/L~62000mg/L的范围内波动，最高达到80000mg/L；生化需氧量（BOD5）浓度范围为10000mg/L~30000mg/L，最高达到40000mg/L。渗滤液中已测出的有机污染物有99种之多，还含有磷酸醋，氯化芳香族化合物，萘、菲等非氯化芳香族化合物，苯胺类化合物和酚类化合物等难以生物降解的物质。渗滤液中氨氮和无机盐含量另外Cl-、Na+、SO2-4浓度也高达1000mg/L~3500mg/L，电导率一般在10000μs/cm~25000μs/cm。
2垃圾渗滤液膜过滤浓缩液处理工艺
2.1高级氧化技术
高级氧化技术是借助化学和物理的方式来处理渗滤液膜浓缩液，它利用产生的强氧化性羟基来降解浓缩液中的有机物，主要的方法有芬顿氧化法、臭氧氧化法、电化学氧化法、光化学氧化法和超临界水催化氧化法等。采用高级氧化技术处理垃圾渗滤液膜浓缩液能够高效去除其中的有机物质，但是这种方法也存在一定的限制，它无法稳定的去除渗滤液膜浓缩液中的全部有害物质，也无法保证处理后的浓缩液能够达到相关的排放标准，因此在当前的垃圾渗滤液膜浓缩液处理中，高级氧化技术的应用相对较少，目前相关技术仍处于不断的改进和完善中。
2.2“芬顿氧化+MBR+两级接触氧化+NF”组合处理技术
膜浓缩液采用“芬顿氧化+MBR+两级接触氧化+NF”组合工艺，处理出水达到相关排放标准的要求。膜浓缩液经泵提升进入一级接触氧化塔，采用O3和Fenton试剂联合处理浓缩液，充分发挥二者高级氧化协同作用，深度氧化黄腐殖酸、富里酸等难生化降解的有机物，有效提高浓缩液可生化性，BOD5/COD由0.1提升至0.4，进而在生化系统中继续处理。
高级氧化出水进入A/O+MBR反应系统，利用微生物的生物化学作用降解高级氧化出水残留的小分子有机物、氨氮等污染物。A/O+MBR反应出水依次经过二级接触氧化塔和三级接触氧化塔，进一步去除难降解有机物。接触氧化塔和A/O+MBR反应罐剩余污泥经板框压滤机脱水后送至焚烧厂焚烧处理。三级接触氧化塔出水进入纳滤系统，去除悬浮物和有机物，清液达标排放。纳滤系统产生的浓水再经超高压反渗透系统处理。经过水量衡算，膜浓缩液处理工艺清液产水率可达到96%以上，少量二次浓缩液运至焚烧炉焚烧处理，实现渗滤液全量无害化处理。
2.3回灌法
垃圾填埋场中含有大量的微生物，是一座大型的生物滤床。当膜滤浓缩液回灌至垃圾填埋场后，部分有机物会在微生物作用下被降解，部分有机物则被填埋场中矿化垃圾通过吸附、螯合等作用截留在填埋场中。该方法具有投资和运行成本低、操作简便等优点，但由于膜滤浓缩液含钙镁离子，且被截留的有机物基本不会降解，因此经常性的回灌会提高垃圾填埋场的渗滤液硬度并降低可生化性，不仅会使后续的膜处理设备结垢，增加其更换频率，而且还会影响渗滤液生化处理单元，导致出水不达标。从可持续发展的角度考虑，回灌法处理膜滤浓缩液既不科学也不经济，膜滤浓缩液长时间的回灌会给垃圾填埋场造成盐分、污染物的累积，进而给整个垃圾填埋系统带来不可逆转的损伤，导致填埋场系统的崩溃。
2.4膜蒸馏技术
膜蒸馏技术是较为先进的过滤处理技术，它是以膜两侧的蒸汽压差为驱动力，可以让浓缩液中的蒸汽分子通过膜后富集，进而实现浓缩和提纯的目的。采用膜蒸馏技术可在常压的状态下进行，整体的操作较为简便，而且也不需要过高的温度，这样就能有效提高处理过程的安全性。另外，膜蒸馏技术处理设备的体积也较小，因此能够灵活的应用于多种场景。从目前的实际情况来看，膜蒸馏技术在海水淡化、高盐废水处理等领域都有着较为广泛的应用，也可用于垃圾渗滤液膜浓缩液的处理。但是目前膜蒸馏技术在垃圾渗滤液浓缩液的处理中仍处于起步的阶段，后续大范围的推广和应用还需要一定的时间。
结语
采用接触式蒸发处理垃圾渗滤液膜浓缩液，研究了不同工况下的稳定蒸发温度、冷凝液水质特征，结果表明：（1）采用接触式蒸发处理膜浓缩液过程中，水蒸气分压降低，蒸发液在80℃左右即可沸腾。随着气体温度的上升，稳定蒸发温度会提高，蒸发液与尾气的温差维持在2～3℃。（2）随着气体温度的升高，冷凝液COD先降低后升高，NH3-N则先升高后降低；随着气体流量的增加，冷凝液COD先降低后升高，NH3-N则不断增加。初始pH对冷凝液COD、NH3-N影响较大，在酸性条件下，冷凝液中COD较高，NH3-N较低；碱性条件下冷凝液中COD较低，NH3-N较高。（3）蒸发初期，冷凝液中的COD、NH3-N及pH较高；随着蒸发率的提高，COD、NH3-N及pH都有所降低；蒸发末期，COD、NH3-N又有所提高，此时酸性条件下冷凝液pH略有降低，而碱性条件下冷凝液pH有所提高。
参考文献：
[1]夏珺，蔡一地，张俊丰，等.高温烟气蒸发垃圾渗滤液膜浓缩液的挥发性有机物［J］.化工进展，2019，38（5）：2485-2490.
[2]岳东北，聂永丰，许玉东.废水浸没燃烧蒸发技术的发展及应用［J］.中国给水排水，2005，21（4）：28-30.
[3]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.
[4]郝理想.混凝澄清-Fenton工艺处理垃圾渗滤液膜滤浓缩液的研究[D].福州：福建师范大学，2015.