反渗透技术在垃圾渗滤液处理中的应用

　　纳滤（NF）是在RO基础上发展起来的，以纳滤为主的膜前预处理较孔径更大的微滤和超滤好很多。例如在德国的垃圾填埋场中，由于膜的污染和CaSO4等盐分引起的膜结垢等因素的影响，膜系统操作压力的进一步提高变得很困难，而引入NF工艺，将NF、RO和HPRO进行工艺联合，在控制操作压为2.0～4.0MPa的条件下，NF即可将RO的浓缩液进行二次分离，从而大大降低了HPRO膜结垢现象的发生。据报道，尽管NF-RO-HPRO的组合应用会增加投资，但和其它处理过程相比，整个组合膜工艺处理过程的能耗仅为8.5～12kW•h/m3(回收率95%)。
　　Bohclziewicz[21]等研究了活性污泥+化学处理、活性污泥+超滤+氧化、活性污泥+超滤+RO的三种不同组合工艺对垃圾渗滤液的处理效果，结果表明，活性污泥+超滤+RO处理效果最好，其出水可以直接排放至自然水体中。
　　张宏忠等[22]针对北京市北神树填埋场渗滤液水样研究发现，组合膜处理垃圾渗滤液的最佳工艺为:垃圾渗滤液→砂滤→微滤EW膜→超滤GE膜→RO的SE膜。经该工艺处理后，垃圾渗滤液由浑浊的褐黄色变为清澈透明，由腐臭味变为无异味，COD、氨氮和电导率分别由2 074 mg/L，1 685 mg/L和8 500μS/cm下降为81 mg/L，183 mg/L和320 μS/cm，含油量、色度和浊度去除率均为100%。Timo Maria[23]等分别用电混凝/化学混凝组合膜深度工艺处理渗滤液，结果表明二者与后续膜组合工艺整体的去除效果均达到90%以上，并且电混凝工艺处理后膜的污染状况比化学混凝好很多，证明电化学-膜系统是很有潜力的渗滤液处理方法。
4.2 生物法预处理技术
　　广州新丰渗滤液处理厂采用 UASB+SBR+RO处理工艺，处理规模为500m3/d，工程投资约6 000万元，处理成本约25元/m3。
　　天津滨海新区填埋场渗滤液处理站采用生物法氧化沟进行预处理，后接臭氧氧化对难以生化处置的污染物进行处理，再利用活性炭和连续微滤（CMF）对渗滤液进行RO前预处理，最终交由二级RO处置排放。实际运行情况表明，CMF的出水已经达到国家杂用水标准，二级RO出水不仅可以满足相关标准要求，更可以用于场内除饮用以外的生活杂用，整套工艺直接运行成本为每吨渗滤液17～22元。
　　北京市六里屯垃圾填埋场采用了上流式厌氧污泥床＋吹脱＋氧化沟进行纳滤+RO前的预处理；还有其他诸如采用UASB-MBR-DTRO处理渗滤液的方法，整套工艺出水COD从38 000mg/L降至仅仅50mg/L，同时将BOD从20 000mg/L降至10mg/L，NH3-N从2 000 mg/L降至10mg/L，SS从1 000mg/L降至5mg/L。
　　Halil Hasar[24]通过对早期垃圾渗滤液采用（预处理）氨吹脱、混凝、（主要处理）生物膜、（后续处理）RO等一系列处理技术，可达到较好出水效果。在SRT为30天时平均硝化率为90%且对于COD的去除效果更令人满意。MBR和RO的组合工艺，其特点是功能互补，整体效果优异，适用于在常规生物反应器中因停留时间短、生物浓度低而难以高效降解的体系，国内外有众多应用报道。
　　Won-Young Ahn[25]采用化学沉淀+管式MBR+RO的组合处理工艺取代韩国某处50m3/d的渗滤液处置项目工艺，MBR作为RO的预处理工艺[26]，能很好的满足RO的进水要求，保证了最终出水水质并且解决了原有工艺没能处理的硝氮问题，促进了总氮的去除，吨水处理成本从原来的5美元降到3美元。
　　天津市武清区生活垃圾处理厂的垃圾渗滤液处理工艺以“中温厌氧生化反应器+浸没式膜生物反应器”作为反渗透处理前的预处理技术，最终处理出水CODCr、BOD5、NH3-N、总氮和 SS分别降至55 mg／L、20 mg／L以及8 mg／L、40 mg／L和1 mg／L以下，保证了达标排放。整套系统运行压力低、能耗低、运行费用低，避免了高压反渗透运行存在的问题。
5RO处理垃圾渗滤液的浓缩液处理研究
　　膜工艺只是将料液进行分割，并没有从本质上改变其中溶质的化学性质。RO膜的透过液几乎可以达到饮用水的标准，而浓缩液中却富集了渗滤液中大量难降解有机物和金属离子，其组成成分复杂，有机物及总氮浓度高，含盐量高，电导率约为50～80 mS /cm，易结垢离子含量高[27]，如得不到妥善处置将成为更加严重的污染源。
　　目前国内几种主要浓缩液处理工艺中， 浓缩液回流工艺会导致污水中难降解 COD 不断积累，提高废水的TDS 含量，导致膜结垢严重，产水率降低，最终导致渗滤液处理系统瘫痪，不宜长期采用[28]；离子交换或活性炭吸附处理工艺再生成本很高，且再生废液中的有机物处理以及浓缩液中的重金属处理也是难题， 此法目前没有工程成功应用的先例；化学氧化( Fenton 试剂) 法工程应用尚不成熟。
　　另外，高级氧化技术、蒸发和回灌也受到广泛关注。
5.1 高级氧化技术
　　吴彦瑜等[29]采用了基于中心复合设计 (CCD)的响应面分析方法 ( RSM )研究了Fenton试剂处理难降解反渗透垃圾浓缩渗滤液过程中初始 pH、 FeSO4•7H2O用量、[H2O2] /[Fe2+]摩尔比 3个因素对COD去除率的影响。结果表明，在最佳 pH 3.75，FeSO4•7H2O 投加量为17.91 mmol/L、[ H2O2 ] /[ Fe2+]摩尔比为 1.36的反应条件下, COD去除率能达到最高值(72.25%)。