用反渗透和纳滤技术净化垃圾填埋场渗滤液

如果回灌系统设计合理，运行条件稳定，则填埋场渗滤液的成分将不会有大的变化，也就是说浓缩液中的污染物质不会经过填埋场后又回答渗滤液处理厂。这已被多个不同的填埋场所证实，其中一个是从1986年开始运行的【1,8,9】。
然而确定如何处理浓缩液，每个填埋场都应综合考虑经济、生态等各个方面的因素，确定最佳方案。有时一级反渗透处理就够了，有时会选择多级处理，以获得尽可能高的水回收率。
4.减少浓缩液的体积
随着膜分离技术的稳步发展，已出现了操作压力高达120bar的碟管式（DT）反渗透膜系统，采用适当工艺，有控制的使浓缩液中的盐分沉淀。相应的，渗滤液处理回收率的极限被刷新了，而浓缩液中有机、无机物质的组分液加倍了。这就是说，随着水的回收率从80%提高到90%，渗滤液的浓缩系数从5变成了10，同时，反渗透处理厂浓缩液的电导率的极限也从50000~60000μS/cm提高到了100000~120000μS/cm【4】。
由于高的净水回收率使浓缩液量的减少，浓缩液处理的蒸发工序可以省掉。在经过高压反渗透后，浓缩液可以直接进入干化或固化装置，或直接燃烧。如今，这种高压反渗透系统已应用于25个处理厂中。
在Ihlenberg填埋场，高压反渗透系统从1992年1月开始运行，除盐率超过99%，电导率从进水的73280μs/cm降到出水的434μs/cm。就每产出1m3净水来说，该厂在80%净水回收率时的能耗不到5kw，而处理浓缩液的能耗为14kw。随着填埋场的增加，渗滤液量也不断增加，由此需要更大的处理能力。1992年12月17日，Ihlenberg第二套反渗透法渗滤液处理厂建成，也安装了高压反渗透系统(PALLROCHEM)，新增加处理能力48m3/h【4】，在正常运行情况下，除水率可达90%。
5.纳滤处理工艺
反渗透和高压反渗透结合纳滤可以获得更高的水回收率，同时部分去除水中的固体杂质。纳滤可以通过溶解于水中的单价离子和二价离子，对SO42-和有机物的截留率高，而Cl-和Na＋的截留率很低，这样就减少了浓缩液的体积。溶解于渗滤液中的不同物质的截留率见表二【10】。
表二、纳滤截留率举例

在选用这一技术时，应根据实际情况有针对性地选择纳滤膜，并须优化设计水流方式，以优化水流各参数之间的关系，例如进水流速、压力损失、高效的膜清洗、耐微粒能力等等。同时还要考虑较好的性价比。DTF膜系统能满足这种要求，它可以成功地、连续地分离高浓度的污水，用于纳滤的DT膜系统具有使用了窄缝技术的开敞式平板通道。
举一个例子，使用反渗透、纳滤和浓缩液固化技术的混合系统可以达到97%净水回收率，而单位渗滤液的能耗非常低，只有8.5kw.h/m3。
当前，净水回收率为95~97.5%已成为运行标准的事实表明，将反渗透、纳滤和固化技术结合使用，是净化填埋场渗滤液的一个比较经济的工艺基础。
在上述技术的基础上，有些公司提出了“建设和运行管理”服务，业主只需按每处理1m3渗滤液支付相应的费用，而不必冒投资风险，同时也最小程度地参与运行管理。当然在由于暴雨等紧急情况下短期参与设备的运行管理是可能的。
6.结论
从不断增加的不同情况的处理厂的运行结果表明，只要充分考虑渗滤液处理的设计标准和要求，采用恰当的膜系统和合理的技术，反渗透是处理垃圾渗滤液得非常有效的方法。这包括高压反渗透(最大压力可达120bar)和(或)纳滤结合固液分离，净水回收率可以超过95%。
由于膜分离技术能显著减少排放的污染物，同时向环境排出高质量的净化水，这大大消除了垃圾渗滤液对环境的负面影响。为此目的而设计的工艺组合成为可持续发展的一个例证。

参考文献
【1】W.Dabm,J.S. Kollbach and J.Gebel, Sicherwasse r-Reinigung-Stand der Technik 1993/94
-zukunftige Entwichlungen. EF-Verlag fur Energie- und Umwelt-technik GmbH,Berlin,1994
【2】AMASA,Archives,Barcelona,1998
【3】T.Peters,Water Quality International,9-10(1996)23
【4】T.Peters,Proc.Sardinia 95,5th International Landfll Symposium, CISA, S.Margherita d
i pula,Cagliari,Italy,1995
【5】R.Kenner R. and T.Peters,WLB Wasser,Luft und Boden 1-2(1995)24
【6】M.Raphtel,W.Pohl and T.Peters,Lecture abstracts，ACHEMA 1994，Frankfurt.
【7】F.Pohland,Water Quality International,9-10(1996)18.
【8】G.Gross G,Deponiesickerwasseraufbereitung bis zur Direkteinlentung und Totalentsorg
ung,TAW,30./31.01.1990,Ostfildern.
【9】P.L.A.Henigin, Proc., Sardinia 95, 5th Interniational Landfill Symposium,CISA,1995,
S.Margherita di Pula-Cagliari,Italy,1995.1
【10】R.Rautenbach R. and T.Linn, Entsorgungspraxis,9(1995)44