摘要：填埋场渗滤液因含有大量难生物降解的腐殖酸而难于处理，本文针对由分离腐殖酸的超滤膜法和脱腐殖酸渗滤液的生物活性炭法组成的联合工艺开展研究。超滤系统可将渗滤液浓缩24.6倍，截留液有机物中腐殖酸含量由68％增至86％，腐殖酸回收率为80. 1％，同时实现了渗滤液中有机物（主要为腐殖酸）与无机盐的高效分离，过程中动力消耗约为8. 6kW•h/m3。脱腐殖酸后渗滤液中腐殖酸占总有机物的比例由68％降至47%，可生化性提高至原液的4.3倍，生物活性炭工艺的COD去除率为81.2%，氨氮去除率为82.6％。脱腐殖酸单元与生物处理单元联合工艺的总COD去除率为94%，最终出水COD基本稳定在150mg/L以下。利用超滤膜提取渗滤液腐殖酸不仅实现腐殖酸的资源化利用，同时有效降低了渗滤液的处理难度。
关键词：填埋场渗滤液；腐殖酸；超滤；资源化
渗滤液是世界范围内填埋场所面临的一大难题。随着垃圾填埋场填埋时间的增长，BOD/COD比值逐渐下降，渗滤液越来越难以处理已成为公认事实。近几年国内外的诸多研究及实践证实，填埋场渗滤液含有较多难降解有机物，渗滤液经生物处理后出水残余的COD一般在300-1500mg/L之间，有机污染物控制指标通常难以实现。目前国内许多传统渗滤液处理设施由于不能实现预期的一／二级排放标准而处于停顿状态。
进一步的研究表明，生物处理出水中有机物几乎全部是极难降解的腐殖酸（H umic Substances， HS)，它是渗滤液难处理的主要原因。HS从渗滤液一形成即存在其中，它在有机物中的含量随填埋时间增长而显著升高，最高达70％以上。HS含量增加即表现为渗滤液可生化性降低，进而导致生物处理对渗滤液中有机污染物去除效果不佳。
国内外研究人员均已注意到渗滤液灌溉对植物的生长有一定的积极效应，但同时也发现渗滤液的长期直接施用会对植物产生抑制作用，甚至导致植物死亡，主要是因为渗滤液中除了含有促进植物生长的HS外，还有无机盐类、重金属、有毒有机物等毒性物质。
从渗滤液中分离提取HS，不仅可以促进渗滤液的达标排放或有效改善渗滤液的可生化处理性，实现填埋场渗滤液无害化，而且提取的HS还具有提高垃圾堆肥肥效、修复污染场地等方面应用潜力，对于完善渗滤液处理技术体系、根本解决填埋场渗滤液的污染环境问题具有重要意义。
1工艺流程
基于HS分离的渗滤液处理流程如图1所示。HS分离单元采用两级超滤系统，一级超滤透过液总有机物浓度大为降低且主要含可降解有机物及少量低分子HS，进人生物活性炭反应器进行生物处理；一级超滤截留液经二级超滤进一步分离，二级超滤透过液回流至渗滤液进料，二级超滤截留液即为HS产品。

图1基于HS分离的渗滤液处理工艺流程
2膜分离效果
2. 1有机物的浓缩
渗滤液原液及两级超滤截留液的水质分析结果见表1。渗滤液原液TOC含量为617. 5mg/L，其中HS的比例为68%，pH值呈弱碱性，碱度较高，这些均与填埋场已进人晚期、处于产甲烷阶段有关。电导率为21. 42mS/cm，总溶解固体(Total dis-solved solid，TDS)和固定溶解固体(Fixed dissolved solid，FDS )分别为9. 65g/L和7. 66g/L，均属于渗滤液的典型值范围内。两级超滤的浓缩倍数分别为6和4.1，一级和二级截留液TOC浓度分别为2893mg/L和9413mg/L，其中HS含量分别为74％和86％。对于二级截留液，浓缩倍数为24. 6，HS回收率为80.1％。
表1分离截留液的水质特性／mg/ L

注：pH值无单位，电导率单位为ms/cm。
ND表示低于检测限。
2.2盐分的去除
由于渗滤液中含有较高浓度的有机物，TDS不能很好地反映渗滤液中的含盐量，因此以FDS表征含盐量的变化。本文中定义分离因子(Separation Factor，SF）如下：

式中：Cf、Cr，分别是超滤初始进料液和截留液的DOC；FDSf；FDSr分别是超滤初始进料液和截留液的FDS。
经计算，一级和二级超滤的SF分别达到了3.3和2.54，说明超滤系统实现了渗滤液中HS与无机盐的高效分离。
2.3膜的运行性能
2.3.1浓缩倍数对膜通量的影响
分离浓缩过程中料液中HS和FDS浓度升高，必将影响膜通量。在不同浓缩倍数范围内，当温度基本稳定时膜通量随浓缩倍数提高而下降（如图2所示），这是因为浓缩倍数越大，料液中TDS越高，膜表面形成的凝胶层就越厚，过滤阻力变大，膜通量降低。膜通量下降程度有限，当浓缩倍数为16.5时，膜通量与最大值相比下降了14%。

图2膜通量随浓缩倍数的变化
2.3.2膜通量随时间的变化
为了考察膜组件的长期运行性能，开展