垃圾渗滤液废水处理 26页

垃圾渗滤液废水处理（400T/D）调试工作黄振宇随着我国城市化建设步伐的加快，城市人口的急剧增加，城市生活垃圾也在不断的增加。目前，我国把城市生活垃圾无害化处理作为一项重要的城市基础设施建设来抓，努力消除生活垃圾的污染，提高可持续发展的能力。但是，如果垃圾处理厂的建设和管理不当，也会产生较为严重的二次污染，危及当地环境安全。目前城市垃圾的主要处理方式有垃圾堆肥、垃圾卫生填埋、垃圾焚烧等，垃圾处理过程中产生的恶臭、废水和废渣污染也越来越被人们所重视，对相应的处理和处置技术手段进行了研究，取得了一定的成果。但是由于垃圾的成分随不同的地域、生活水平、季节、自然条件等差别很大，同时由于不同的垃圾处理和处置工艺，产生的二次污染也不尽相同，在对垃圾性质的分析的基础上，考察处理和处置工艺的特性，结合一定的技术手段对垃圾处理和处置中产生的二次污染进行防治才能取得好的效果。垃圾废水是垃圾处理和处置过程中广泛存在的二次污染问题，也是建设和运行垃圾填埋场、垃圾焚烧厂等亟待解决的问题之一。一、垃圾废水1.我国城市垃圾的组分城市生活垃圾的主要组分可分为三大类：可腐有机物(以厨余为主)、可燃有机物(塑料、废纸、橡胶、皮革、竹木、布类等)、无机物(煤渣、砖瓦、地灰、玻璃、金属等)。在以煤为主要民用燃料的地区，垃圾中无机物的含量就比较高，最高甚至可以达到80%。在气化燃料普及的城市中，不论是南方城市还是北方城市，可腐有机物占的比例最高，超过50%。可燃有机物的比例在20%-40%之间，无机物的比例通常低于20%，含水率在40%-60%之间，低位热值在4000-6000kJ/kg范围内。2.垃圾废水的产生从垃圾的收集、转运、运输，一直到最终的处理和处置的每一个环节中都可以产生垃圾废水。城市垃圾由城市垃圾收集车收集后运至垃圾转运站,在城市垃圾转运站垃圾经预压缩后由垃圾转运车运到垃圾填埋厂、垃圾堆肥场或垃圾焚烧厂进行垃圾的最终处理。在压装机车间压缩垃圾时挤压出的污水,其组成成分复杂，CODcr在4～6万mg/Ln，一般将其先集中储存，再定期集中运至下游垃圾处理工艺。垃圾填埋场垃圾废水的主要来源有垃圾自身携带的水分、垃圾填埋过程中发酵产生的水分、垃圾填埋场天然降水以及喷洒用水。垃圾堆肥场的垃圾废水来源与垃圾填埋场类似。而垃圾焚烧厂的垃圾废水则主要来自垃圾本身携带的废水，这部分废水在垃圾贮存坑中从垃圾中沥出，经系统收集后集中处理。为了区别垃圾填埋场和垃圾焚烧厂及垃圾转运站的垃圾废水，一般将垃圾填埋场经收集管网收集的垃圾废水称为渗滤液或渗沥液，而将垃圾焚烧厂的垃圾贮存坑底部的垃圾废水及垃圾转运站的垃圾废水成为垃圾沥滤液或简称垃圾滤液。目前国内外对垃圾污水的研究主要集中在对垃圾填埋场渗滤（沥）液的研究上。而垃圾填埋场的垃圾渗沥液与垃圾焚烧厂垃圾贮存坑的废水有很多相似之处，特别是在垃圾填埋场运行初期，两者的性质很接近，都具有污染物浓度高、可生化性好、水量大、成分复杂等特点。所以，考察垃圾填埋场的垃圾渗沥液可以对垃圾焚烧厂垃圾废水的处理与处置有一定的启发作用。二、垃圾填埋场垃圾渗沥（渗滤）液处理1.垃圾渗沥液的特性渗沥液成分取决于垃圾成分、填埋时间、气候条件、填埋场设计等多种因素。一般来说,垃圾渗沥液具有如下特性：1）水质复杂，危害性大。张兰英等人采用G-MS-DS联用技术鉴定出垃圾渗沥液中有93种有机化合物，其中22种被列入我国和美国EPA环境优先控制污染物的黑名单中。此外，渗沥液中还含有10多种金属和植物营养素(氨氮等)，水质成分十分复杂。2）CODCr和BOD5浓度高。特别是在垃圾填埋场运行初期，垃圾渗沥液中的CODCr最高达到90000mg/L，BOD5最高达到38000mg/L，和城市污水相比，浓度极高。显然这就要求其处理构筑物的有机负荷率高，水力停留时间长构筑物容积大。3）金属含量高。垃圾渗沥液中含有10多种金属离子，其中铁2050mg/L，铅12.3mg/L，锌370mg/L，钾、钠2500mg/L，钙甚至高达4300mg/L。生物处理系统中如金属离子含量过高，对微生物有强烈抑制作用，长时间运行，会导致污泥中的无机物含量增加，影响系统正常运行，故须先调pH值使重金属离子沉淀。4）氨氮含量高、含盐量高。氨氮浓度随填埋时间的增加而相应增加，最高可达1700mg/L，渗沥液中的氮多以氨氮形式存在，约占TKN40%~50%。如此高浓度的氨氮，使微生物营养元素比例严重失调，仅靠硝化细菌和反硝化细菌脱氮不仅不能去除，反而会影响处理系统的正常运行，因此，在渗沥液进入生化处理前常需用物化法脱氮，渗沥液中的盐主要为氯化物(100~4000mg/L)和磷酸盐(9~1600mg/L)，若在缺水地区需对渗沥液回收利用时，应对其脱盐处理。5）色度深且有恶臭，需考虑脱色处理，臭味给运行操作带来困难。n6）微生物营养元素比例失调。垃圾渗沥液通常有机物和氨氮含量高，而磷元素较为缺乏，其C/P比较大，C/N比较小，NH3-N含量过高。加上碱度高，对厌氧消化不利。磷元素的缺乏也影响系统的稳定。因此，处理工艺中需在生化前进行脱氮处理，并往往需向系统投加磷等营养元素。7）水质变化大。填埋时间是影响渗沥液水质的主要因素。渗沥液BOD/COD一般在0.4~0.75，采用生物处理可达到良好的去除效果。但随着填埋时间的增加，垃圾层日趋稳定，垃圾渗沥液中的有机物浓度降低，可生化性差的相对分子质量大的有机化合物占优势，其BOD/COD值甚至可低于0.1。这表明生物法处理垃圾渗沥液的效率随填埋龄的增加越来越低，后序处理构筑物负荷逐渐加大，可见在设计中应留有余地，渗沥液的水质受季节降雨影响而波动较大，其变化规律很难确定。渗沥液水质如此不稳定，这就要求其处理系统要有很强的抗冲击负荷能力。2.垃圾渗沥液的处理方法由于垃圾填埋场运行初期，大部分垃圾尚未发酵熟化，同时新鲜垃圾携带的水分较多，所以垃圾渗滤液的COD较高，具有较好的可生化性能，可以采用生物法进行垃圾渗滤液的处理，如UASB厌氧工艺、ASBR厌氧工艺、SBR好氧工艺以及A2O工艺等厌氧-好氧组合工艺等。但是由于垃圾渗沥液中氨氮浓度较高，C/N比较低，导致C、N、P等营养平衡的失调，严重影响了垃圾渗滤液的生化降解性能，所以要保证生物法处理工艺的正常运行，必须降低垃圾渗滤液中氨氮的含量，常用的脱氮工艺有曝气法、氨氮吹脱塔等。随着垃圾填埋场的运行，已经填埋的垃圾逐渐发酵、熟化，可生物降解的物质被大量消耗，垃圾渗滤液的COD值下降，同时可生化性也降低，生化处理的适用性减弱，甚至不可行。对于“老化”的垃圾填埋场的渗滤液可以采用物理-化学的方法进行处理，如光催化、Fenton试剂高级氧化、膜分离等。1）UASB厌氧处理工艺。在填埋场投入使用后的前几年内，产生的渗滤液有机污染物含量较高，并且大部分是一些易生物降解的挥发性脂肪酸，UASB厌氧工艺对这种前期渗滤液有较好的处理效果，对COD去除率可大于70%。由于UASB的COD负荷可高达10kg·m-3d-1，反应过程中也无需能耗，因此与好氧工艺相比，可大大节约反应器的占地面积及动力消耗。但是，随着填埋年限的增加，填埋堆体中产甲烷的厌氧状态逐渐成熟，渗滤液在填埋堆体及调节池内长期滞留后，UASB的处理效果将变差。2）SBR好氧处理工艺。nSBR处理工艺是一种通过时间控制，在一个单池内完成进水、厌氧搅拌、充氧曝气、沉淀、排水等过程的序批式反应器，具有较强抗冲击负荷能力，可根据渗滤液水质复杂多变的特点灵活地调整工艺参数，并且厌氧与好氧的交替进行，可以达到较好的脱氮除磷效果。广州市大田山垃圾填埋场曾采用过此种工艺，对渗滤液COD的去除率可高达90%以上。3）氨吹脱工艺。高浓度的氨氮是渗滤液的水质特征之一，根据填埋场的填埋方式和垃圾成分的不同，渗滤液氨氮浓度一般从数十至几千mg/L不等。随着填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，渗滤液的氨氮浓度有升高的趋势。与城市污水相比，垃圾渗滤液的氨氮浓度高出数十至数百倍。一方面，由于高浓度的氨氮对生物处理系统有一定的抑制作用，另一方面，由于高浓度的氨氮造成渗滤液中的C/N比失调，生物脱氮难以进行，导致最终出水难以达标排放。因此，在高氨氮浓度渗滤液处理工艺流程中，一般采用先氨吹脱，再进行生物处理的工艺流程。目前氨吹脱的主要形式有曝气池、吹脱塔和精馏塔。国内用得最多的是前两种形式，曝气池吹脱法由于气液接触面积小，吹脱效率低，不适用于高氨氮渗滤液的处理，采用吹脱塔的吹脱法虽然具有较高的去除效率，但具有投资运行成本高，脱氨尾气难以治理的缺点。以深圳下坪为例，氨吹脱部分的建设投资占总投资的30%左右，运行成本占总处理成本的70%以上。这主要是由于在运行过程中，吹脱前必须将渗滤液pH调至11左右,吹脱后为了满足生化的需要，需将pH回调至中性，因此在运行过程中需加大量的酸碱调整pH，为了提供一定的气液接触面积，还需要风机提供足够的风量以满足一定的气液比，造成了渗滤液处理成本的偏高。4）膜法深度处理工艺。膜法深度处理工艺中的反渗透处理工艺在国外渗滤液处理厂中应用较多，由于投资和运营成本的关系，国内仅有广州兴丰垃圾填埋场渗滤液处理厂采用此工艺，反渗透组件为螺旋卷式膜，现已投入运行，浓缩液产生量为进水量的20%，最大回收率可达80%。由于反渗透膜可以阻挡溶解盐、无机分子及分子量大于100的有机物通过，经过此工艺深度处理后，出水可达到国家《生活垃圾填埋场污染控制标准》中的渗滤液排放一级标准，但是，每吨渗滤液的处理成本将会增加。5）光催化技术。光催化法是近年发展起来的一种污(废)水处理新技术。在紫外光的照射下一些半导体材料的阶带电子会被激发到导带，从而产生具有很强反应活性的电子—空穴对，当它迁移到半导体表面后，在氧化剂或还原剂的作用下参与氧化还原反应，从而起到降解污染物的作用。n黄本生等人将ZnO/TiO2复合半导体催化剂用于垃圾渗滤液的深度处理，出水水质达到了国家排放标准。弓晓峰等人在利用紫外光氧化法深度处理垃圾渗滤液的研究中发现，当pH=3时对COD的去除率最高，也即在酸性条件下Fenton试剂光照处理渗滤液的效果最好。多相光催化法是近年来日益受到重视的污水治理新技术之一，将其用于垃圾渗滤液的深度处理有利于进一步提高出水水质。6）电解处理技术。电解法处理废水的实质就是利用电解作用把水中的污染物去除，或把有毒物质变成无毒或低毒的物质。王敏等人在对垃圾渗滤液的SBR法处理出水进行电解氧化试验时发现，减小pH值、增大单位体积渗滤液所需的电极面积均有利于COD和NH3-N的去除，在一定范围内，提高电流密度有利于COD、NH3-N和色度的去除。李小明等人在应用电解氧化法处理垃圾渗滤液的研究中找到了适宜的电解氧化条件：pH值为4，Cl-浓度为5000mg/L，电流密度为10A/dm2，SPR三元电极为阳极，电解时间为4h。在此条件下，对COD的去除率为90.6%，对NH3-N的去除率为100%。7）Fenton处理技术。Fenton试剂常用于废水的深度处理，属于高级氧化处理技术的一种。熊忠等人在用混凝-Fenton-SBR法处理垃圾渗滤液的试验中得到：混凝反应的最佳条件为pH=5、PAC投量为300mg/L，Fenton反应的最佳条件为pH=3、H2O2/COD=3.0、H2O2/Fe2+=10。此时对COD、BOD的去除率分别稳定在80%、94%左右。8）回灌处理技术。采用渗滤液回灌技术不仅能降低渗滤液中的COD浓度，加快垃圾中有机质的降解，提高垃圾的溶解速度，而且有利于减少垃圾中有机质的含量，同时不影响COD浓度的稳定。徐迪民等详细研究了垃圾填埋场渗滤液回灌的影响因素，发现在试验所用的亚粘土中加入一定比例的细砂可改善覆土层的透水性和透气性，当进水负荷为6.6～115g/(m2·d)时对COD的去除率可达98%左右。何厚波等人发现，对回灌渗滤液中有机物的去除效果随垃圾堆体高度的增加而增加，并且进入垃圾堆体的有机负荷不能无限制的增加，否则会毁坏渗滤液回灌系统。9）渗滤液蒸发处理。蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2n部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。垃圾渗滤液蒸发处理时，水从渗滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。蒸发处理工艺可把渗滤液浓缩到不足原液体积2%～10%。填埋气体是垃圾填埋场另一主要二次污染，对于现代化卫生填埋场，填埋气体可以足够供给渗滤液蒸发所需的能量，此时，蒸发处理是经济低廉的，它也就成为惟一可同时有效控制渗滤液和填埋气体的工艺。与常规处理不同，蒸发对水质特性，如BOD、COD、SS及进料温度的变化不敏感，但pH是蒸发的重要影响因素，pH影响渗滤液中挥发性有机酸和氨的离解状态，从而改变它们的挥发程度，另外，酸性条件下对蒸发器金属材料腐蚀性较强。蒸发系统在应用中通常要求烟气排放达标和浓缩液进行处置。在一些蒸发系统中，来自蒸发器的蒸气仅简单地与火焰燃尽后的空气尾气一起直接排放。在另一些蒸发系统中，设置热氧化过程以满足有机污染物排放要求。在火焰热氧化区，对渗滤液蒸气中的有机物的破坏率与填埋气体直接燃烧的效果一致，甚至前者的燃烧停留时间还会长一些。渗滤液蒸发后浓缩液的处理处置包括回灌、反渗透和纳滤联合处理、进一步蒸发、焚烧干燥或直接固化后与垃圾一起填埋等。蒸发处理工艺通常不需要前处理，如果需要，一般只作重力沉淀分离颗粒物，但对渗滤液蒸气冷凝液的后处理有时是需要的，根据冷凝液中有机物种类和排放要求，后处理方法有：膜分离、生物膜法、活性炭吸附和化学氧化。三、垃圾焚烧厂沥滤液的处理1.垃圾焚烧厂沥滤液的特性与城市污水和工业废水相比，垃圾焚烧厂沥滤液具有更为明显的特点，即成分复杂，水质水量变化大且呈非周期性，无疑给对其进行有效而稳定的处理带来较大困难。垃圾沥滤液量的产生受众多因素的影响，不仅水量变化大，而且其变化呈明显的非周期性。由于垃圾投放和收运过程都是一个敞开的作业系统，因而沥滤液的产生量受气候和季节变化的影响极为明显。在设计中，要通过调查分析，掌握水量及其变化规律，并在选择沥滤液处理工艺时考虑此特性。因此，如果将沥滤液直接喷入焚烧炉焚烧处理，应按一年内可能出现的最大沥滤液量对锅炉进行设计，要考虑水量对锅炉热效率的影响。如采用生化法，则必须设置足够容积的调节池，以满足最大水量的储存，及均化水质的要求。1）成分复杂沥滤液属高浓度有机废水。一般情况南方沿海城市垃圾沥滤液中化学耗氧量CODcr浓度范围20000～50000mg/L，生物耗氧量BOD5浓度范围10000～20000mg/L，悬浮物SS约为1300mg/L，pH4～6，同时还含有多种有机物和无机物(含有毒有害成分)，因而其水质是相当复杂的，污染物种类多，而且浓度存在短期波动性和长期变化的复杂性。2）水质变化nBOD5/CODcr比值的变化大。新运进垃圾焚烧厂的垃圾大部分是比较新鲜的生活垃圾，BOD5/CODcr值较大，也就是说可降解的有机物较多。随着储存时间的增加，BOD5/CODcr值会有变小的趋势。但是同垃圾填埋场渗沥液相比，由于垃圾焚烧厂垃圾贮存的时间较短，一般在3天左右，所以垃圾沥滤液的可生化性变化的不是很大。3）金属离子问题在沥滤液的多种污染物中，金属离子(尤其是重金属离子)因其对环境特殊的危害性和对生物处理工艺的影响而比较引入注意。沥滤液中含有的多种重金属离子，由于其物理和化学环境而使垃圾中的高价不溶性金属离子转化为可溶性金属离子而溶于沥滤液中(所谓物理环境主要是指淋溶作用，化学环境主要是指因微生物对有机物的水解酸化使pH下降以及在厌氧条件下形成的还原环境)，所以在处理工艺中要考虑去金属离子的问题。4）NH4+-N浓度问题沥滤液中高浓度的NH4+-N是导致处理难度增大的一个重要原因。高浓度的NH4+-N及其随时间的变化，不仅加重了受纳水体的污染程度，也给处理工艺的选择带来了困难，增加了复杂性。过高的NH4+-N要求进行脱氮处理，而处理的结果使水中的C/N值更低，反过来抑制常规生物处理的进行。同时应考虑水中碱度、含磷量等问题。由于垃圾的焚烧处理技术在国内刚刚兴起，目前国内对垃圾焚烧厂沥滤液的性质研究报道不多，表1为2001年南方某垃圾焚烧厂某次沥滤液全分析数据：表12001年南方某垃圾焚烧厂某次沥滤液全分析数据（单位：mg/L）项目pHSS油脂CODBODCuPbZnCdFe值6.41120849800192000.12<0.21.370.0528.6项目MnCaMg总汞总磷氨氮磷酸盐氯化物总硬度值2.231001352.244812002229402340分析国内部分城市的生活垃圾焚烧厂沥滤液的水质数据，其COD约40000~80000mg/l（混有工业或建筑垃圾时COD最低约20000mg/l），夏季时较低，冬季较高；BOD/COD为0.4~0.8，氨氮为1000~2000mg/l，pH为5.0~6.5，SS为1000~5000mg/l，呈黄褐色或灰褐色，挥发出的气体带有强烈恶臭，对人体有危害，能使人产生恶心、尿血、头晕等症状。通过质谱分析，垃圾沥滤液中有机物种类高达百余种，其中所含有机物大多为腐殖类高分子碳水化合物和中等分子量的灰黄霉酸类物质。国内外垃圾沥滤液的产生量有很大不同。国外由于生活习惯与中国有差异，垃圾中厨余物含量很少，比利时某垃圾焚烧厂处理能力为1000吨/天，垃圾沥滤液最大产量约4n吨，日常基本不产生沥滤液。而中国城市生活垃圾中厨余物含量很高，据《上海市生活垃圾含水量调查和处理对策分析》报告，上海市生活垃圾中的含水量达60%，高含水量的厨余垃圾占垃圾总量的68.71%；根据中科院广州能源研究所对深圳城市生活垃圾基础分析报告，深圳的部分垃圾焚烧厂的经熟化堆放排出沥滤液后的垃圾（即进入焚烧炉进行处理的垃圾）中厨余物含量在40%~45%，含水率约50%，因此，中国城市生活垃圾的沥滤液产生量非常高，根据上海、深圳、宁波、珠海、苏州等不同地域城市的统计数据，垃圾沥滤液的产量占垃圾总量的10%~20%左右，平均约15%。2.目前用于垃圾焚烧厂沥滤液的处理方法1）直接回喷焚烧法将沥滤液由污水泵从垃圾池底部直接回喷至焚烧炉进料口焚烧。西方发达国家由于垃圾中厨余物少，热值高，沥滤液产量少，一般采用将沥滤液回喷焚烧炉进行高温氧化处理。如上文所述比利时某1000t/d的垃圾焚烧厂，其最大沥滤液产量为4t/d，平时基本没有，该厂建有300m3左右的沥滤液收集池，平时将沥滤液集中在池内，当垃圾热值较高时，用高压泵将沥滤液加压经自动过滤器、回喷系统喷入焚烧炉进行处理，当垃圾热值较低时停止。回喷法适合于沥滤液产量少、垃圾热值高的场合，对于热值较低的垃圾则不适合，否则会造成焚烧炉炉膛温度过低、甚至熄火的状况。在欧洲地区和日本，由于垃圾分类回收工作做得好，作为垃圾送到焚烧厂的废弃物含水率低，垃圾热值很高，所以已经运行的垃圾电站中，都是采用将沥滤液直接回喷的方法。有资料称经过计算，对于热值为1223kcal/kg、含水率为48%的城市生活垃圾，理论上沥滤液最大回喷量为垃圾焚烧量的3.19%。但中国垃圾的含水率太高，沥滤液产量大，显然直接回喷焚烧法不适用于中国，目前中国所建的众多垃圾焚烧厂均没有采用直接回喷焚烧法处理沥滤液。2）掺油回喷在垃圾热值较低时，可以将沥滤液和工业助燃油按一定比例混合后，通过污水泵回喷到焚烧炉进料口焚烧。将沥滤液直接回喷或掺油回喷焚烧是最简单、最经济而又可靠的方法，不存在生化处理所需的庞大的占地和可能存在的二次污染。但是，如果沥滤液量较大，且垃圾热值较低时，将回喷沥滤液会影响锅炉热效率，在锅炉设计时应考虑这个因素。3）热力法n热力法(蒸发法)是在一个封闭的系统中，将垃圾坑中的沼气与一定量的空气混合加热后，通入沥滤液中，将其蒸发。经高温燃烧后，易挥发的有机物被蒸发掉，碳氢化合物变成水和氧化碳，并除去臭气。该方法在美国和芬兰等国家都有用于垃圾填埋厂的实际运行经验，特点是占地面积小，节省能源，适用于我国南方垃圾沥滤液量较大的情况。但因蒸发器需进口，设备较昂贵。4）生化法将沥滤液单独进行生化预处理，然后排入城市污水处理厂或排入全厂的综合污水处理装置进行二级生化处理。国内外对垃圾填埋场垃圾渗沥液的生化处理工艺已经有多年的研究，积累了一定的经验，其工艺应用于处理垃圾焚烧厂沥滤液的主要是氨吹脱+UASB+SBR工艺，以及在此基础上增加臭氧氧化、混凝等工艺，较典型的是采用改进的填埋场渗滤液工艺—混凝+氨吹脱+pH回调+厌氧滤池+SBR+臭氧消毒，但从众多研究单位的结果看，以生化法为主的工艺对沥滤液处理效果很差，微生物对沥滤液中高浓度污染物的降解能力很低，而吹脱出的氨又带来二次污染。截止到目前，以生化处理为主要处理手段的工艺仍然无法在沥滤液处理中得到应用。但是生化法处理系统中的设备均可国产化，运行管理费用较低，因此在沥滤液量大而工程的建设资金少的情况下，可考虑此方法。5）反渗透法反渗透法处理高浓度、高盐份污水已得到广泛应用，在城市生活垃圾填埋场渗滤液的处理中也已有成熟的运行经验，目前国内有公司尝试引进德国技术运用于中国垃圾焚烧厂沥滤液处理。但焚烧厂垃圾沥滤液与填埋场渗滤液不同，有机物、悬浮物含量要高的多，反渗透浓缩液量也要比填埋场渗滤液大的多。一般来说二级RO系统处理填埋场渗滤液的浓缩比可达到10%，而运用于沥滤液处理时，经实验证明浓缩比最高只有50%，反渗透膜也极易污染中毒，膜组件更换频繁，而且预处理系统要复杂得多。反渗透法产生的浓缩液的处理是一个难点，填埋场渗滤液的浓缩液可以采用回灌填埋区进行处理，利用已填埋的垃圾吸附降解浓缩液中的重金属及有机物，而焚烧厂沥滤液用反渗透法处理产生的浓缩液还有50%以上，由于没有填埋场回灌的便利条件，回喷焚烧炉水量又太大，因此用膜处理法处理沥滤液的前提是解决浓缩液的处理问题。6）化学氧化处理某垃圾焚烧厂曾采用Feton试剂氧化+氨吹脱+混凝沉淀+厌氧+SBR+ClO2氧化+活性炭吸附工艺处理沥滤液，该工艺实际主要是依靠化学氧化剂及活性炭吸附去除污染物，从运行结果来看，加药正常时出水可以达到国家三级排放标准，但运行费用高达120元/吨以上。7）CTB工艺处理CTB（coagulation-thermodynamica-biochemicaloxidation）处理工艺，该工艺采用混凝+n低温多效蒸发+氨吹脱+生化处理法，将COD为50000～80000mg/l、氨氮为1200～2000mg/l的垃圾沥滤液处理到国家二级排放标准。低温多效蒸发和氨吹脱作为本工艺的核心技术，大部分污染物如COD、氨氮等主要在此阶段去除，经混凝去除悬浮物后的沥滤液经这两道工序处理后，原水COD为70000mg/l、氨氮为2000mg/l的沥滤液可被处理到COD小于1000mg/l、氨氮小于100mg/l，且其BOD/COD约为0.6，生化性能良好，再辅之以好氧生化处理单元，其最终出水可满足国家二级排放标准。在此过程中产生的污泥、蒸发残渣等排入垃圾仓，随垃圾进入焚烧炉进行焚烧处理，而吹脱出的氨等气体作为焚烧炉二次风进行高温氧化处理，不会带来新的二次污染。本工艺的工业化实施已接近完成，现已安装完毕，调试工作已基本完成，从目前调试结果看，垃圾沥滤液在各单元的处理效果均优于实验室模拟实验结果，证明本工艺已基本实现工业化实施。欲了解本工艺的具体情况的业内人士可与作者联系。8）其他处理工艺除上述处理方法，目前进行的沥滤液处理的工艺研究还包括催化氧化法、湿式氧化法、电氧化法、光氧化法等，这些氧化法或由于催化剂极易中毒、或由于耗电量太大等均无法进入实际工业化阶段，在此不再介绍。关于沥滤液处理的问题，更需要针对不同地区的特点区别对待。但总体来说，我国北方地区气候干燥少雨，随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾热值也会不断增加，应使用直接焚烧法或掺油回喷的方法。南方地区，特别是沿海地区，垃圾沥滤液量不仅和垃圾的成分、数量有关，还和气候有着极为密切的联系(例如梅雨季节，台风登陆)。我国目前大部分垃圾的收集和运输还处于露天或半露天状态，因此沥滤液量不仅变化大，而且在一定时间内数量会较大。如果直接将沥滤液全部回喷焚烧，肯定会对锅炉燃烧产生一定影响。四、垃圾沥渗液的浓缩处理工艺充分利用垃圾焚烧厂的现有技术设备，将垃圾沥渗液回喷至焚烧炉，在高温条件下，对沥渗液中的污染物进行有效分解的方法是解决垃圾焚烧厂沥滤液污染问题的最经济有效的方法之一，而且在国外已有较广泛的工程应用实例。但是国情不同，垃圾性质也不同，在我国由于垃圾沥滤液产量大、垃圾热值低等不利因素的存在，直接回喷将对锅炉的燃烧性能造成极大的不利影响。要想利用焚烧处理垃圾沥滤液，必须先将沥滤液进行浓缩，一方面减小沥滤液的体积，另外也可以提高沥滤液浓度、改善燃烧性能。另外，对于高浓度的沥滤液，还可以利用垃圾焚烧厂产生的飞灰进行固化处理，最后运往垃圾填埋场进行无害化填埋。浓缩工艺的出水水质在不同的工艺中差别很大，如果不达标，需要对出水进行进一步的处理，处理后的最终出水达标排放或进行回用，可以用于工艺用水、垃圾车清洗、厂内绿化等。n垃圾沥滤液的浓缩处理工艺主要有热浓缩即蒸发浓缩和膜过滤浓缩等，浓缩处理的工艺路线如图1所示：1.蒸发浓缩蒸发是一个把挥发性组分与非挥发性组分分离的物理过程，由2部分组成：加热溶液使水沸腾气化和不断除去气化的水蒸气。目前国内外对垃圾废水的蒸发浓缩处理的研究主要针对的是垃圾填埋场的垃圾渗滤液，但由于垃圾填埋场运行初期渗滤液的性质与垃圾焚烧厂沥滤液很相近，而且与常规处理不同，蒸发对水质特性，如BOD、COD、SS及进料温度的变化不敏感，可以利用垃圾填埋场渗滤液的蒸发浓缩工艺的研究成果来进行垃圾焚烧厂沥滤液的蒸发浓缩研究。垃圾沥滤液蒸发处理时，水从沥滤液中沸出，污染物残留在浓缩液中。所有重金属和无机物以及大部分有机物的挥发性均比水弱，因此会保留在浓缩液中，只有部分挥发性烃、挥发性有机酸和氨等污染物会进入蒸气，最终存在于冷凝液中。蒸发处理工艺可把垃圾填埋场渗滤液浓缩到不足原液体积2%～10%（对于垃圾焚烧厂的沥滤液未见相关数据，需要进一步试验取得，但是由于蒸发浓缩工艺对原液水质没有特殊要求，所以估计此数据差别不大）。pH是蒸发的重要影响因素，pH影响渗滤液中挥发性有机酸和氨的离解状态，从而改变它们的挥发程度，另外，酸性条件下对蒸发器金属材料腐蚀性较强，而据相关研究，垃圾沥滤液的pH值一般<7，呈弱酸性，所以应加强设备的防腐处理。蒸发系统在应用中通常要求烟气排放达标和浓缩液进行处置。在一些蒸发系统中，来自蒸发器的蒸气仅简单地与火焰燃尽后的空气尾气一起直接排放。在另一些蒸发系统中，设置热氧化过程以满足有机污染物排放要求。在火焰热氧化区，对沥滤液蒸气中的有机物的破坏率与填埋气体直接燃烧的效果一致，甚至前者的燃烧停留时间还会长一些。沥滤液蒸发后浓缩液的处理处置包括直接回喷焚烧、直接固化后与垃圾一起填埋等。垃圾沥滤液的蒸发处理工艺通常不需要前处理，如果需要，一般只作重力沉淀分离颗粒物，但对沥滤液蒸气冷凝液的后处理应该根据对冷凝液水质的实际检测结果决定，如果冷凝液水质没有达标，根据冷凝液中有机物种类和排放要求，后处理方法有：膜分离、生物膜法、活性炭吸附和化学氧化。用于沸腾蒸发的设备称为蒸发器，一般有浸没燃烧蒸发器、列管式蒸发器、薄膜式蒸发器（又包括长管式、旋流式、旋片式薄膜蒸发器）、热泵蒸发器、闪蒸蒸发器等。根据液体循环方式又可分为自然循环式和强制循环式。n1）浸没燃烧蒸发（直接接触燃烧）浸没燃烧蒸发器是在浸没燃烧中把热烟气强制通过浸没管道，直接释放到水中，一般可达到95%以上的传热效率。其燃烧室可达到很高的温度(750～850℃)，因此，排出尾气可达标。浸没燃烧蒸发器的主要工作过程如下：燃气燃烧器产生热烟气进入蒸发器，热烟气从浸没于水池的管道孔口冲击进入水体，多孔板把大气泡撕裂为微气泡，极大地提高传热表面积，界面水迅速气化，蒸汽缓慢上升至液面，在上升过程中加热更多的水转化为蒸汽，最后尾气通过管道排出，蒸发浓缩液从底部除去。渗滤液浸没燃烧蒸发器的特点：工艺可靠、可达标排放；减容率可达97%以上；对水量、水质变化适应能力强；维护成本低、自控程度高；燃气用填埋气体，节省能源费用；减少甲烷排放。根据渗滤液水质和填埋气体产量的不同，渗滤液浸没蒸发处理也存在各种不同的工艺流程。2）热泵蒸发新型热泵蒸发器主要构成包括：真空室、热交换部件和蒸汽压缩风机。它应用减压降膜蒸发原理，工艺的核心是热交换组件（聚合物、钛板或铝合金材质）蒸发表面，在这里水可以在50～60℃下沸腾。渗滤液先预热后进入蒸发室与已浓缩的渗滤液混合，循环泵再把渗滤液回流至蒸发器顶部，在那里渗滤液被均匀分布于热交换组件上，在从热交换组件向下流动过程中，渗滤液在组件的外表面沸腾，且部分气化，残余部分收集于蒸发器下部即浓缩液。产生的蒸汽被一高效的风机压缩提高压力和温度至略高于沸点后压入热交换组件的内表面，潜热传递给热交换组件另一侧的渗滤液，干净的冷凝液收集于热交换组件的底部。一旦过程启动，除了风机和泵的动力消耗外，不再需要外部热量，冷凝液的热量可回收用于预热，冷却后作为出水排放。蒸发室的部分浓缩液定期用泵排出，其排放前先经热交换器换热。这种浓缩液类似于反渗透工艺，体积约为渗滤液原液的5%～10%。热泵蒸发处理总溶解性固体含量较低（<5%）的废水最有效。对于氨氮浓度高的渗滤液，降低进料的pH可减少冷凝液的氨氮浓度。新型热泵蒸发是常规的改进型，两者的主要区别：常规热泵蒸发常是常压蒸发，采用金属制造材料，传热温差大和界面积小，配用高压机械压缩机等；而新型热泵蒸发常是减压蒸发，采用较薄、耐腐蚀和防垢的聚合物或合金制造材料，传热温差小和界面积大，配用低压风机等，因此，新型热泵蒸发可有效利用低价位热量,且电耗小。3）闪蒸蒸发n闪蒸蒸发器是由一系列热交换器和闪蒸室组成。回流浓缩液和渗滤液在初级热交换器区加热后通过喷嘴从切向进入闪蒸室，喷入速度应足够造成气旋区发生剧烈沸腾，蒸汽与液体进行气旋分离，产生的蒸汽进入初级热交换器，温度降至略低于沸点放出潜热给渗滤液，自已冷凝为水。冷凝水再进入二级热交换器预热渗滤液进料。因为系统启动和运行过程中需要补充热量，因此，需要一台锅炉产生低压（100kPa）蒸汽用于加热，锅炉可用填埋气体、天然气或丙烷作燃料。一般地，渗滤液可被蒸发90%～98%。通过调整渗滤液的pH，使用一段或二段闪蒸蒸发器，冷凝液水质很好，如用含大量挥发性物质的标准醋酸氨溶液（CODCr=9600mg/L，NH3=210mg/L，该水质相当于填埋早期的渗滤液）和老的填埋场的渗滤液（CODCr=220mg/L，NH3=4314mg/L）做试验，先在酸性下(pH分别为4.2和4.7)蒸发，冷凝液再在碱性下（pH分别为8.2和10.0）蒸发，最终冷凝液的CODCr分别为2910mg/L和515mg/L，NH3分别为615mg/L和517mg/L，冷凝液体积分别为原体积的72.1%和70.4%。4）旋膜蒸发器旋转薄膜蒸发器，也称刮抹薄膜蒸发器或搅拌薄膜蒸发器，近年来得到日益广泛的应用。作为一种新型高效蒸发器，它传热系数高，蒸发强度大，可满足各种料液的几乎所有特性，如热敏性、结焦结垢性、发泡性、粘滞性、结晶性以及某些物料的忌污性或腐蚀性等等。作为换热过程，除蒸发浓缩之外，还可用于蒸馏、反应、脱臭、脱泡、汽提、高塔组分离以及简单的加热和冷却操作。旋转薄膜蒸发器由上部的驱动部分和下部的蒸发浓缩部分所组成，如图1所示。驱动部分由电机一齿轮减速器或电机一带轮减速器组成。轴封处采用机械密封来保证设备的密闭性。蒸发浓缩部分由转子和装有加热夹套的筒体组成。转子由分布器、捕沫器、主轴、沟槽刮板及其支架组成。设备底部为浓缩液出口，上部侧面为二次蒸汽出口。物料自进口进入蒸发器内，由旋转的分布器均匀地分布在内筒壁受热面上，被刮板涂布成薄而均匀的一层膜，并强制形成湍流，向下移动，吸收夹套传入的热量，迅速蒸发浓缩。浓缩液自出料口直接或通过冷却器进人受器。二次蒸汽向上经捕沫器去除夹带的雾滴和泡沫后，由二次蒸汽管口排出。5）长管式蒸发器长管式蒸发器是根据升膜原理操作，此蒸发器，接近沸点的料液输进管子的底部，管子的四周则有水蒸气循环。料液随着放出物料蒸汽开始蒸发，由于物料蒸汽体积大、密度小，以高速度带着料液向上通过管子，称之为“升膜”。由于料液成薄膜状态，以蒸汽中取得热量的面积得到扩大，蒸发过程非常迅速。当料液向上经过整个管子长度时，正在汽化的料液的面积逐渐增大，速度也加快。由于管内料液升膜的温度比管外的水蒸气温度低，料液持续地从水蒸气吸收热量，使之在管外壁上冷凝。6）强制循环蒸发n强制循环蒸发器由3部分组成：循环水泵、热交换器及蒸汽和水的分离室。在热交换器中渗滤液在受压下加热以避免在加热表面气化。热交换过程要求循环水流速快、湍流程度高以提高换热效率和避免运行故障。加热后，受压过热液体通过压力阀释放，水即在分离室部分气化，之后蒸汽引出被冷凝下来。  蒸发工艺可以分为单效蒸发工艺和多效蒸发工艺。所谓单效蒸发工艺就是二次蒸汽冷凝后直接排出，不再利用。而多效蒸发方式则多次利用二次蒸汽。多效蒸发可以经济地利用水蒸汽，从而降低设备运转的总费用。通常对沥滤液进行一次蒸发浓缩的效果不令人满意，还需要进行二次蒸发浓缩。下图所示为垃圾渗沥液的双蒸复合工艺流程： 目前国内专门针对垃圾渗滤液或沥滤液的蒸发浓缩设备基本没有，但是浓缩蒸发工艺广泛的应用于食品制造、造纸等行业中。在食品加工中，蒸发有两个目的：在进一步加工之前使料液预先浓缩；或是减小料液体积以便最大限度地降低其包装、运输或储存费用。另外是使可溶性固体的溶液浓缩使之有助于防腐。目前国内用于食品工业的浓缩蒸发器产品较多，可以参考进行沥滤液浓缩蒸发器的选型或研发，但是垃圾沥滤液所需要的浓缩蒸发器要求最大程度的减小浓缩液体积。而造纸工业中对黑液的浓缩蒸发工艺对垃圾沥滤液更具有借鉴和参考意义，由于二者都属于浓度很高的污染物，其最终的处理目的都是减量化、无害化，但是造纸黑液浓缩液粘性太大、容易结垢，这是与垃圾沥滤液的区别所在。2.膜技术浓缩工艺膜分离技术具有无相变、能耗低、设备简单、占地少等明显优点，从而受到普遍关注。膜分离技术主要有反渗透、纳滤、超滤和微滤等，膜材料的孔径率依次增大。一般来说，膜分离技术是在压差推动力作用下进行的液相分离过程，从原理上讲没有本质差别，同为筛孔分离过程。膜分离技术一般都是化学物质的混合物与半透膜相接触，在静压梯度的作用下，某些物质透过，而其他组分基本不透过，从而实现物质分离的目的。超滤膜的截留粒子粒径为几nm到1μm，或截留相对分子质量为500～106。微孔滤膜的截留粒子粒径为0.1～10μm。从成膜材料和制膜工艺来看，超滤膜和微滤膜没有严格的区分界限，二者在截留粒子范围内有交叉。从结构上讲，超滤膜多数为非对称膜，由一层极薄(通常仅0.1～1μm)具有一定孔径的表皮层和一层较厚(通常125μm)n具有海绵状或枝状结构的多孔层组成。前者起筛分作用，后者主要起支撑作用。微滤膜多数为对称膜，其中最常见的是曲孔型，结构类似于内有相连孔隙的海绵；另外还有一种毛细管型，膜孔呈圆筒状垂直贯通膜面。也有非对称的微孔滤膜，膜孔呈截头圆锥体状贯通膜面。超滤中一般不考虑渗透压，而反渗透分离的分子非常小，与推动力相比，渗透压变得十分重要而不能被忽略不计。超滤和反渗透大多采用不对称膜，超滤膜选择性表皮层孔径较大，分离的机理主要是筛分效应，分离性与成膜聚合物的化学性质关系不大。反渗透膜的选择性表皮层是由均质聚合物层组成的，膜聚合物的化学性质对透过特性影响很大。膜分离技术在石油化工、电子工业、食品工业、生物工程等领域得到了广泛应用,而且应用范围和规模正在逐年扩大。在水处理行业中，膜分离技术的应用是从净水处理开始的，近年来，人们开始研究利用膜分离技术处理废水，而且在膜分离技术在城市污水处理、中水回用中发挥的作用越来越大。1）膜的分类与性能参数在污水处理工程中，膜技术一般不单独应用，往往与物理、化学、生物工艺相结合，以提高污水处理系统的技术可行性和经济适用性，常见的有膜生物反应器、物化处理-膜技术组合工艺等工程应用形式。（1）膜材料与膜种类污水膜技术多采用小孔径的膜。它应具有如下性质：1)不含溶剂和增塑剂等助剂；2)膜水通量大；3)耐水性好；4)化学稳定性好；5)抗微生物侵蚀性好；6)机械强度好和柔软；7)抗污染性好。从膜的荷电性可分为中性膜和荷电膜两种。荷电膜又分为荷正电膜与荷负电膜。从膜材料亲、疏水性可分为亲水膜和疏水膜。膜分离技术的关键是膜和组件的选择,通常使用的膜材料有：1)醋酸纤维素系；2)乙烯系聚合物和共聚物；3)缩合中性膜材料、聚砜和聚苯乙撑氧；4)脂肪族和芳香族聚酰胺、聚亚酰胺；5)无机膜膜材料，虽然价格较有机高分子膜高，但综合操作费用，药液清洗费用和使用寿命等因素，仍显其优越性。值得注意的是，高精度的非织布，因其价格低廉、综合性能颇好，亦有广阔的应用前景。目前国内研究与生产涉及的膜材料有二醋酸纤维素(CA)、三醋酸纤维素(CTA)、氰乙基纤维素(CN-CA)、聚砜(PS)、磺化聚砜(SP)、聚砜酰胺(PSA)、圈型聚砜(PDC)、聚丙烯睛(PAN)、聚醚砜(PES)、聚偏氟乙烯(PVDF)、聚醚醚酮(PEEK)、聚氯乙烯(PVC)、聚酰亚胺(PI)和陶瓷等。膜组件有板式、卷式、管式(膜内径≥5mm)、毛细管式(0.5mm≤膜内径≤5mm)和中空纤维式(膜内径≤0.5mm)等。（2）膜结构选择n通常，对称膜由于有些孔表面开孔大，内部反而小，因此容易产生膜内堵塞，使膜水通量迅速下降，而且很难清洗。对于中空纤维膜而言，双皮层中空纤维膜中内外皮层各存在孔径分布，使用内压时，有些大分子透过内皮层孔，可能在外皮层更小孔处被截留而产生堵孔，引起膜水通量不可逆衰减，甚至用反洗也不能恢复其性能。至于单内皮层中空纤维膜，如外表面为开孔结构，外表面孔径比内表面孔径大几个数量级，这样透过内表面孔的大分子决不会被外表面孔截留，因而抗污染能力强，而且即使内表面被污染，用反洗也很容易恢复性能。因此，膜结构选择的原则是选择不对称结构膜较耐污染。（3）浓差极化在膜分离过程中，浓差极化与膜污染是经常发生的两种现象，也是影响膜分离技术应用的关键。浓差极化是指在分离过程中，料液中的水在压力驱动下透过膜，大分子溶质被截留，于是在膜表面与临近膜面区域浓度越来越高。在浓度梯度作用下，大分子溶质从膜面向本体溶液扩散，形成边界层，使流体阻力与局部渗透压增加，从而导致水透过流量下降。水向膜面流动(对流)引起溶质向膜面流动，当溶质向膜面的流动速度与浓度梯度使溶质向本体溶液扩散速度达到平衡时，在膜面附近存在一个稳定的浓度梯度区，这一区域称为浓度极化边界层，这一现象称为浓差极化。不难理解，当降低膜两侧压差到零，无水透过膜，膜表面溶质向本体溶液扩散，过一段时间，膜表面溶质浓度与本体溶液溶质浓度相等，浓差极化现象消失，因此，浓差极化是一个可逆过程，它只有在微滤和超滤过程中才发生。另外，通过减小料液中溶质浓度，改善膜面流体力学条件，可以减轻浓差极化程度，提高膜的透过流量。（4）膜水通量将膜水通量比作为污水膜技术的最重要参数一点也不过分。没有足够大的膜水通量，污水膜生物工艺的工程应用就失去了经济价值。在膜生物工艺中，影响膜水通量的因素可以分为膜自身性质和外界操作条件两大类。膜自身性质有膜的材质、膜的分离特性、膜的表面性质等。外界操作条件则可分为膜分离操作条件和生物工艺操作条件，污水膜生物工艺中膜分离操作条件类似于传统膜分离，有污水水质、膜面流速、温度、操作压力、pH值等，它们对水通量产生直接影响；有机物浓度、有机物的组成等对膜水通量产生间接的影响。其中，关键因素为膜自身性质、物料性质、膜面流速。在污水膜生物工艺中，膜的材质不仅要耐化学腐蚀，更要耐生物侵蚀，通过膜材质的筛选和膜的表面改性，改变膜表面的物理化学性质，减轻细菌在膜表面和孔隙中的吸附，可以提高膜的水通量，方便膜的清洗和水通量的恢复，同时，膜的孔隙率大，其水通量也大。由于膜水通量的复杂性，国内外许多研究人员都曾对膜分离中水通量的变化进行了长期模型研究，但没有理想的结果。实际上，膜水通量的确定仍然需要经过大量实验。（5）操作压力和膜面流速n在污水膜分离过程中，压力与料液流速对膜透水率影响通常是相互关连的。当流速一定且浓差极化不明显之前（低压力区），膜的透水率随压力增加而近似直线增加。在浓差极化起作用后，由于压力增加，透水率提高，差极化随之严重，使透水率随压力提高呈曲线增加。当压力升高到一定数值后，浓差极化使膜表面形成污染层，此时，污染层阻力对膜的透水率影响起决定作用，透水率随压力变化很小，因此要选择合适压力与料液流速。操作压力和膜面流速是传统膜分离中的重要参数，在污水膜生物工艺中同样重要，尤其是膜面流速。一般，为膜组件清洗方便，操作压力基本在0.1-0.2MPa，运行条件尽可能为低压高流速，以便有效控制膜表面的浓差极化现象，降低透膜阻力，保持较高的水通量。一般认为，当悬浮固体浓度低于某一极限值时，其对水通量的影响就不再重要，该值的具体大小受膜分离形式，其它操作条件等影响差距较大。通常，膜面流速保持在1.5m/s。（6）膜的清洗在任何膜分离技术应用中，尽管选择了较合适的膜和适宜的操作条件，在长期运行中，膜的透水量随运行时间增长而下降现象及膜孔的堵塞是不可避免的，即膜污染问题必然发生，因此必须采取一定的清洗方法，使膜面或膜孔内污染物去除，达到透水量恢复，延长膜寿命的目的，所以膜清洗方法研究是国内外膜应用研究中的一个热点，已有大量清洗方法与清洗剂配方专利发表。在清洗程序设计中，通常要考虑下面两个因素：1)膜的化学特性，膜的化学特性是指耐酸碱性、耐温性、耐氧化性和耐化学试剂特性，它们对选择化学清洗剂、浓度、清洗液温度等极为重要。一般来讲,各膜生产厂家对其产品化学特性均给出简单说明，当要使用超出说明书的规定的化学清洗剂时，一定要慎重，先做小实验检测是否可能给膜带来危害。2)污染物特性，这里主要是指它在不同介质不同温度下的溶解性、荷电性、可氧化性和可酶解性等，这样可有的放矢地选择合适化学清洗剂，达到最佳清洗效果。膜清洗方法通常可分为物理方法与化学方法。物理方法一般是指用高流速水冲洗，或将膜组件提升至水面上用喷嘴喷水冲洗，或用海绵球机械擦洗和反洗（尤其对单皮层中空纤维膜适用）等，它们的特点是简单易行，近年来新发展的抽吸清洗方法具有不加新设备、清洗效果好的优点，受到人们青睐。另外，电场过滤、脉冲电清洗、脉冲电解清洗和电渗透反洗研究也十分活跃，具有很好效果。化学清洗通常是用化学清洗剂，如稀碱、稀酸、酶、表面活性剂，络合剂和氧化剂等。对于不同种类膜，选择化学清洗剂时要慎重，以防止化学清洗剂对膜的损害，选用酸类清洗剂，可以溶解除去矿物质，而采用NaOH水溶液可有效地脱除蛋白质污染。2）反渗透（RO）及其在垃圾渗滤液处理中的应用反渗透（ReverseOsmosis，简称ROn）是利用反渗透膜选择性的透过溶剂（通常是水）而截留离子物质，以膜两侧静压差为动力，克服溶剂的渗透压，使溶剂通过反渗透膜而实现对液体混合物进行分离的膜过程，常用的反渗透膜材料有醋酸纤维素、聚芳香酰胺、聚苯并咪唑酮、聚酰胺酰肼、聚酰亚胺等。反渗透膜的制备方法很多，其中在多孔聚合物亚层上沉积很薄的致密皮层的方法主要有浸没涂敷法、原位聚合法、界面聚合法和等离子聚合法。如果制备的致密层膜孔径稍大些（0.1nm～2nm），且膜上或者膜中有带负电基团而使膜具有离子选择性，这样的RO膜就称为疏松反渗透膜或纳滤膜。反渗透膜的基本性能参数有玻璃化温度、结晶度、密度、透水率、脱盐率、抗压实性等。表征反渗透膜的方法主要有渗透系数法、微分扫描量热/差热分析法、密度测量法、宽角X衍射法、等离子刻蚀法、表面分析法等。反渗透过程的模型主要有：现象学模型、溶解-扩散模型、优先吸附-毛细孔流模型、摩擦模型、孔道模型、氢键理论结合水-空穴有序扩散模型。反渗透过程的传质机理探讨主要有扩散-细孔流理论、自由体积理论等。反渗透分离技术通常用于含有低分子量溶质（如盐）的水溶液，也可以用于含有极少量有机溶剂的水溶液。反渗透过程中水(或溶剂)通量正比于操作压力或有效压差，而溶质通量正比于浓度差。（1）1989年德国Schonberg填埋场建立了当时最大的渗滤液RO处理厂。该处理厂采用二级DT-RO（碟管式反渗透）处理，其浓缩液经蒸发进一步浓缩后，最终以发电厂的飞灰固化。工艺流程如图5所示。第一级RO采用DT-盘式膜组件，膜面积1147m2，在6.0MPa下进行操作，浓缩液送入第二级高压RO进一步浓缩。第二级高压RO采用卷式组件，膜面积768m2，采用3段操作，各段压力为8，12，20MPa。  DT-RO对垃圾渗滤液的处理效果见表2。可见反渗透对COD、氨氮等去除率达到99%以上，但是进水COD只有1797mg/L，可见该填埋场是一座运行多年，处于老龄期的填埋场，渗滤液中COD偏低。（2）北京天地人环保科技有限公司在北京阿苏卫、北神树、六里屯垃圾填埋场等地做了DT-RO碟管式反渗透工艺处理垃圾渗滤液的试验。试验所用DT-RO设备，处理能力为6t/d，水回收率可以设定为60%～90%。系统为两级DT-RO，第一级4个膜柱，第二级1个膜柱，每一级有一个独立的计算机控制系统。由于空间的限值，该设备没有设置砂滤器，而用一个50μmn的袋式过滤器代替。在处理方式上属于批处理，即两级RO的浓缩液都回流到渗滤液储罐，当储罐中的浓缩液达到设定的水回收率（一般为80%）时一次排出，然后再次进水。工艺流程如下： 把进水泵置入调节池，启动一级RO的计算机控制系统，系统开始进水。渗滤液通过袋式过滤器进入渗滤液储罐，储罐加满渗滤液后自动开始处理。在进水过程中，在线pH仪可以测到渗滤液的pH值，自动加酸将pH值调到设定值（一般为6）。渗滤液经过第一级RO处理后，净水进入出水储罐，浓缩液进入渗滤液储罐。一级出水储罐为第二级RO的进水，二级出水直接排放，浓缩液再回到渗滤液储罐。试验结果表明，DT-RO碟管式反渗透工艺对垃圾渗滤液中的COD和氨氮的去除率都达到了99%以上，出水满足GB16889-1997生活垃圾填埋场污染控制标准中规定的一级排放限值。而且反渗透工艺可以适应不同的水质条件，进水COD分别为2400mg/L、14300mg/L、56000mg/L时，出水水质稳定。  但是相关的材料均没有说明反渗透后浓缩液的处理和处置手段。不过，垃圾填埋场可以采取浓缩液回灌的方法进行处理。（3）高压反渗透（HPRO）工艺近些年得到了迅速发展。HPRO通常是指在进料端的操作压力>1.0×107Pa，而1.2×107Pa的驱动压差足以在高渗透压的情况下实现盐水分离的垃圾渗滤液处理技术。污水处理的关键是出水回收率，常规RO存在着渗透压现象，限制了出水回收率的提高，基于DT（碟管式）膜组件的HPRO技术的发展，使垃圾渗滤液的出水回收率从80%上升至90%，浓缩系数从5提高至10，浓缩液的电导率从50000μS/cm～60000μS/cm提高至100000μS/cm～120000μS/cm。1998年，国外共有25个采用HPRO系统的垃圾卫生填埋场，由于常规RO存在膜结垢、污染和渗透压等问题，限制了出水回收率的提高，所以RO常需结合高成本、高能耗的蒸发和干燥等过程处理渗滤液。而HPRO由于提高了出水回收率，浓缩液体积大大降低，无需蒸发，直接排入干燥或固化设备即可燃烧，使运行成本明显降低。3）纳滤（NF）膜及其在垃圾渗滤液处理中的应用由于纳滤膜介于反渗透膜与超滤膜之间，当利用纳滤膜进行给水处理、制备纯净水、软化水时，其分离规律、分离模型、膜污染和运行特点与反渗透膜和超滤膜相同或相似，因此通常可以参照反渗透膜与超滤膜的某些经验与理论做纳滤膜给水处理、制备纯净水、软化水时的工艺设计。n荷电NF膜技术近年来得到了广泛应用，主要是饮用水中自然有机物NOM的去除及纸浆和造纸工业的应用。纳滤膜分离技术能否应用于实践，关键在于能否有效地控制膜结垢现象，因为膜结垢会严重影响膜的通量和截留等性能。污垢是由于物质在膜表面或孔内积累形成的，能引起纳滤膜结垢的物质主要是溶解态的有机物质、无机物质、胶体及悬浮物质。在膜结构和NOM一定的条件下，pH值和离子强度影响膜通量和截留性能，膜结垢和截留机理可由表面效应来解释。试验表明NF法处理硬COD有机物质是很有效的。pH调节和预处理（如混凝、预过滤）并不能显著提高NF膜的透过量和截留率，但渗滤液的物化法调节却对NF膜的性能影响很大。pH值降低，膜的结垢量增大，这是由于静电效应降低了负电荷的膜表面和高分子腐殖质类物质之间的排斥作用，此时，这些物质的斥水性更强，从而更易吸附结垢。混凝能减少腐殖质类物质的量，因而减缓污垢层的形成，使透过量提高。因此，NF处理之前要合理进行物化法预处理。某垃圾填埋场渗滤液NF处理后各项指标的截留率如下表所示，可见NF对COD的去除率达到95%以上，但是对BOD5和氨氮的去除率均在50%左右，出水水质不能满足国家相关标准，需要进一步深度处理。4）组合膜工艺在HPRO处理过程中，由于膜压实、污染和结垢等因素的影响，限制了操作压力的进一步提高。例如在德国的垃圾填埋场中，只有两家的操作压力达到了2×107Pa。如果将UF、NF、RO和HPRO进行组装处理垃圾渗滤液，可以得到更高的出水回收率。比如，在2×106Pa～4×106Pa操作压力的条件下，NF将RO的截留液分离成2部分，一部分是主要含有2价无机物（如CaSO4）和有机物的截留液，另一部分是主要含有氯化物的渗出水，进而再由HPRO处理，这样可大大降低膜结垢现象的发生。5）综合工艺将膜技术与其他常规分离技术（如化学处理、吸附处理、生化处理）结合也可以得到很好的处理效果。一种新型的垃圾渗滤液综合处理技术由回灌填埋场厌氧生物处理及混凝沉淀、生物碳化、膜分离、生物硝化处理组成，其中，混凝沉淀工艺可以根据填埋场的具体布置状况确定其保留或舍弃。设计进水COD为1500mg/L～15000mg/L，氨氮为700mg/L～1800mg/L，经过上述工艺流程的处理，最终出水的COD<100mg/L，氨氮<15mg/L。该工艺利用膜生物工艺（好氧生物处理-微滤或超滤）提高了有机污染物的去除能力，并为反渗透的正常运行创造了适宜的条件。n利用反渗透的优异分离性能，不仅使得膜分离的渗透液COD浓度达标，为后续生物硝化提供硝化菌生长的优良环境，而且可以大幅度地降低氨氮浓度，最大限度地降低高浓度氨氮生物硝化的耗碱量，减少生物硝化的电耗，有效地降低运行费用。反渗透的应用还可确保重金属离子的达标排放，使得最终处理后的水质完全符合国家综合一级排放标准要求。6）膜技术浓缩工艺存在的问题由于膜分离技术分离的对象是流体，具有低能耗、可实行闭路循环、膜组件可组合放大、设备占地少、无二次污染等特点，目前在发达国家和地区的垃圾渗滤液净化处理中已得到广泛应用。实践表明，渗滤液经RO膜处理后，其中的有机和无机污染物被有效去除，从而得到净化，可直接排放，对环境无任何污染。但是从以上的材料可以发现，目前膜技术浓缩工艺在国内的应用主要集中在垃圾填埋场的渗滤液处理中，而且尚未广泛应用，有些工艺甚至处在试验室小试或中试阶段，对其经济可行性、处理效率、膜污染的防止措施等的考察还有待深入。膜处理后的浓缩液污染物浓度极高，需要进行无害化处理，但是国内相关文献中对浓缩液回灌、进一步干燥蒸发、固化等处理方式只是泛泛而谈，也很少有对浓缩液处理的专门论述。而且，经检索、查阅大量的国内外文献，尚未见垃圾焚烧厂沥滤液膜浓缩处理的工程实例。垃圾焚烧厂沥滤液的性质与垃圾填埋场运行初期渗滤液（即“年轻”填埋场渗滤液）的性质具有可比性，可是以后者的研究成果作为参考。但是垃圾焚烧厂沥滤液中悬浮物较多，需要在膜浓缩工艺前进行预处理，可以通过物理-化学的方法除去沥滤液中大部分悬浮物和部分COD。图7所示为垃圾焚烧厂垃圾沥滤液膜浓缩处理工艺流程：来自垃圾贮存坑的沥滤液所先进入调节池，进行水质和水量的均化，同时进行预沉淀，除去较大的颗粒物质；然后经过细格栅除去部分悬浮颗粒物，进入混凝沉淀池，在添加的化学药品作用下，在合理搅拌混合条件下发生混凝-絮凝-沉淀，进一步除去悬浮物和部分COD；出水经砂滤池过滤后进入膜处理工序，膜组件可根据不同水质条件、排放要求采用RO、UF、MF、NF或者相应的膜组合工艺；出水率应达到80%以上，出水原则上进行回用，可以用于砂滤池的反冲洗、厂区绿化以及垃圾车的清洗等，浓缩液根据实际情况采取直接回喷或添加辅助燃料后回喷的处理方法，实现减量化、无害化的要求。 昆明理工大学环境工程系对垃圾渗滤液进行了二级混凝沉淀强化预处理，处理效果如表5所示： n垃圾焚烧厂沥滤液虽然COD较高，但是SS相对垃圾填埋场渗滤液较高，所以理论上讲通过混凝-沉淀可以取得较好的效果，不过具体情况应该根据垃圾沥滤液性质现场试验确定。五、垃圾沥滤液处理工艺的选择1.焚烧厂沥滤液排放标准根据国家环保局《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2001规定，垃圾焚烧厂工艺废水污染物最高允许排放浓度按国家《污水综合排放标准》GB8978-1996执行，其主要指标如表6所示。表6垃圾焚烧厂污水排放标准污染物一级标准二级标准三级标准SS70150400BOD52030300COD100150500氨氮1525--而对于垃圾填埋场中垃圾渗滤液按规定执行《生活垃圾填埋污染控制标准》GB16889-1997，其主要指标如表7所示。垃圾填埋场渗滤液，其水质随填埋年限的不同而差别很大，较有代表性的中等年限的填埋场渗滤液COD约6000mg/l，氨氮在2000~3000mg/l，呈黑色，带有恶臭，重金属含量超标。焚烧厂沥滤液的COD比填埋场渗滤液高几倍甚至几十倍，而垃圾沥滤液量占垃圾焚烧厂中工艺废水水量的绝大部分。对比排放标准数据发现，垃圾填埋场渗滤液排放标准中污染物排放浓度比垃圾焚烧厂相应为高，这样垃圾焚烧厂中沥滤液处理难度将大大高于填埋场渗滤液的处理。作为特殊行业，垃圾焚烧厂中沥滤液是一种高浓度、成分复杂、难降解的污水，其处理难度也比其它行业更加难以处理，按《污水综合排放标准》中规定的如制糖、化工、味精等特殊行业排放标准适当放宽的宗旨，垃圾焚烧厂的污水排放标准是否应当适当放宽值得探讨，否则处理难度和成本太高会使很多焚烧厂无法承受。表7垃圾填埋场污水排放标准污染物一级标准二级标准三级标准SS70200400BOD530150600COD1003001000氨氮1525--2.垃圾沥滤液处理工艺的选择n垃圾沥滤液处理工艺的选择与确定要建立在对垃圾焚烧厂沥滤液特性的调查基础上，包括水质、水量、排放标准。表8垃圾沥滤液处理方法的特性比较直接回喷法生物法高级氧化法蒸发法膜技术浓缩法物理-生化组合工艺适用条件水量小有毒污染物少，可生化性高的污水均适用均适用均适用均适用优点工艺简单，成本低运行成本低处理效率高、效果好效果好，可利用余热效果好，出水稳定效果好、出水稳定缺点影响锅炉燃烧性能抗冲击负荷差，出水不易达标氧化剂成本高蒸发器成本高膜组件成本高设备多，运行复杂由于垃圾电站在我国电力行业中还属于新型模式，不论是燃料的使用，还是电站的总平面设计，工艺系统的选择和设备布置，都与常规火电站有一些不同，因此需要我们不断积累经验，尤其是关于沥滤水处理的问题，更需要针对不同地区的特点区别对待。但总体来说，我国北方地区气候干燥少雨，随着经济的发展和人民生活水平的提高，垃圾热值也会不断增加，可以考虑使用直接焚烧法或掺油回喷的方法。南方地区，特别是沿海地区，垃圾渗沥水量不仅和垃圾的成分、数量有关，还和气候有着极为密切的联系（例如梅雨季节，台风登陆）。我国目前大部分垃圾的收集和运输还处于露天或半露天状态，因此渗沥水量不仅变化大，而且在一定时间内数量会较大。如果直接将渗沥水全部回喷焚烧，肯定会对锅炉燃烧产生一定影响。因此，宜考虑使用生化法或浓缩法对渗沥水进行处理。但是，对以上各种垃圾沥滤液处理方法的特性加以比较（见表8），各种处理工艺都有其一定的适应性、优点和缺点，在选择与确定中应当密切结合垃圾焚烧厂处理工艺特点、沥滤液特征、当地社会和经济发展状况等，建议进行现场试验。一般来讲，与常规火电站相比，同等规模机组，垃圾电站整体建设资金较少，占地面积相对小一些，因此，在渗沥水处理方案的选择和设备的选型上，还必须结合工程的实际情况，充分考虑处理工艺的经济合理性。3.国内垃圾焚烧厂现有沥滤液处置方式n垃圾沥滤液的处理是目前国内环保界处理的研究热点，同时也是一个难点，而大量垃圾焚烧厂已在国内纷纷建设。垃圾沥滤液是一种高污染、强烈恶臭的污水，垃圾焚烧厂在没有解决沥滤液处理的情况下投入运行，会产生新的二次污染，在目前没有经济可靠工艺的情况下，部分已投运的垃圾焚烧厂采用将沥滤液运往城市污水处理厂与生活污水混合处理，不说其成本昂贵（最少需80~100元/吨水），其行为也是一种污染物转移的违法活动，与将污水偷排到城市污水管网的行为相同，而且高氨氮、高COD浓度的沥滤液对城市污水处理厂的正常运行造成不利影响。而更有某些厂采用偷排的方式，将沥滤液直接排到海洋及河流等地表水体中，严重污染环境。还有部分厂家采用高运行费用的工艺，仅在环保部门检查时运行，其余时间则直排，这些做法会严重污染环境。随着国家相关法律法规的健全，环保部门审批验收垃圾焚烧厂时对沥滤液处理也会更严格，也有可能参照垃圾焚烧厂中对烟气要求的自动在线监测系统，在其排水口增设COD自动在线监测系统。在设计垃圾焚烧厂时需要进一步重视垃圾沥滤液的处理。六、垃圾焚烧厂沥滤液处理工程实例宁波市布阵岭(枫林)垃圾焚烧发电项目是以宁波市人民政府为主筹资新建的一座重要的环保基础设施。工程占地面积256亩，工程一期总投资近4亿元人民币，建设内容包括3条日处理生活垃圾能力为350吨的焚烧生产线、2台6000KW的汽轮发电机组及配套系统。焚烧厂垃圾渗滤液中CODCr平均浓度高达10000～20000mg/L，BOD5平均浓度高达3800～5000mg/L，焚烧厂垃圾渗滤液属原生渗滤液，大多是当天的垃圾渗滤液，未经厌氧发酵、水解、酸化过程，内含如苯、萘、菲等杂环芳烃化合物、多环芳烃、酚、醇类化合物、苯胺类化合物等难降解有机物，受雨水影响比填埋场垃圾渗滤液小。BOD5/CODCr为0.38左右，可生化性较差（一般BOD5/CODCr>0.4时可生化性较好）（这一点与大多数垃圾焚烧厂沥滤液有所差别，实际中应根据现场生化试验确定）。焚烧厂垃圾渗滤液中氨氮含量高，可生化性较差，常给生化处理带来一定的难度。采用厌氧处理后，渗滤液中一些难降解有机物被酸化水解成易于生化的小分子化合物，氨氮含量随着苯胺类化合物等的分解还会有一定程度的升高。垃圾渗滤液中铁、铅、锌、钙的浓度均较高。n垃圾渗滤液经过细格栅后，除去渗滤液中的悬浮物及漂浮物，进入调节池，经泵提升至UASB上流式厌氧反应器进行厌氧发酵，产生的沼气接至垃圾焚烧炉助燃，污泥脱水后填埋或焚烧，出水加CaO调碱度后自流进入CASS反应器。CASS是一种具有较好的脱氮除磷功能的循环间歇处理工艺，整个系统经历进水期、反应期、沉淀期、排水期和待机期5个阶段，而CASS反应器又分为3个区：生物选择器、兼氧区、和好氧区。出水流经生物选择器区，既可提高系统的稳定性，防止产生污泥膨涨，又可发生比较显著的反硝化作用。出水自生物选择器进入兼氧区和好氧区，该区主要完成降解有机物和硝化P反硝化过程。再经沉淀后外排。采用UASB厌氧反应器-CASS反应器工艺经试验得到以下最佳运行条件参数：UASB厌氧反应器污泥浓度为7.5g/L，停留时间为48h；CASS反应器反应时间36h，闲置时间6h，pH=8.0，污泥浓度为6.5g/L。在最佳运行条件下，原垃圾渗滤液的CODCr和氨氮分别从10000mg/L和510mg/L降到191.1mg/L和18.88mg/L，CODCr总去除率为98.1%，氨氮总去除率为96.3%。其中UASB处理效果如表9所示。表9UASB厌氧反应器出水水质（mg/L）指标CODCrBOD5氨氮pH外观进水1000033505106.4黄褐色出水245014575906.3混浊发黑可见UASB-CASS厌氧-好氧组合工艺对垃圾焚烧厂沥滤液的处理效果还是不错的，出水水质达到了二级标准。但是由于进水CODCr同一般垃圾焚烧厂相比偏低，而且所需停留时间过长（厌氧48h+好养48h）所需的反应池容积过大，所以这种生物处理工艺是否对垃圾沥滤液的处理具有普遍性，以及土建成本的经济性值得进一步研究。垃圾焚烧厂沥滤液问题与经济发展水平、居民生活习惯等密切相关，西方发达国家由于垃圾热值高、含水率低，基本上不存在沥滤液处理的难题，所以国外对垃圾焚烧厂沥滤液处理的研究很少，相关文献不多。而国内，由于垃圾焚烧发电厂的发展时间还不长，相关环境问题的研究主要集中在烟气的净化、二恶英的去除等方面，对垃圾沥滤液的研究也不丰富，相关的工程实例更是凤毛麟角，现有的工程应用也仅仅局限于生物处理法。以上宁波垃圾焚烧发电厂垃圾沥滤液的厌氧-好氧组合处理工艺由于其进水水质等局限性不具备垃圾沥滤液处理的代表性。但是以此为例可以说明必须根据垃圾沥滤液本身的特性来选择和确定垃圾焚烧厂的沥滤液处理和处置工艺。附1相关检索关键词关键词：沥滤液，渗滤液，渗沥液，垃圾填埋，垃圾焚烧，浓缩，蒸发，反渗透，纳滤，超滤，微滤Keywords:Leachate,solidwastewater,MSWincineration/combustion,wastetoenergyplant,landfill,concentrate,condense,evaporation,reverseosmosis(RO),nanofiltration(NF),ultrafiltration(UF),microfiltration(MF)附2部分参考文献1）Landfillleachatetreatmentbyevaporation.JournalofEnvironmentalEngineering,1994,27(4):1059-1073n2）许玉东,聂永丰,岳东北.垃圾填埋场渗滤液的蒸发处理工艺[J].环境污染治理技术与设备,2005,6(1):55-59.3）聂永丰,岳东北,许玉东.二阶段式填埋场渗滤液浸没燃烧蒸发工艺.中国专利：Z103153700.6，2004-03-31.4）岳东北刘建国聂永丰许玉东．蒸发法深度处理浓缩渗滤液的实验研究．环境科学动态，5）废水浸没燃烧蒸发技术的发展及应用中国给排水2005Vol.21No.4P.28-306）上海市生活垃圾含水量调查和处理对策分析环境卫生工程7）垃圾焚烧发电厂垃圾渗滤液处理工艺的研究环境工程2004年05期8）反渗透法处理城市垃圾填埋场渗滤液水处理技术1997069）我国填埋场渗滤液控制现状、问题与解决途径环境科学研究19980310）膜处理技术在城市垃圾渗滤液处理中的应用工业用水与废水20050111）DT-RO在中国处理垃圾渗滤液的试验环境卫生工程2003附3部分相关资料来源中文资料来源：《城市生活垃圾焚烧处理技术》中国建筑工业出版社2004《城市固体废物渗滤液处理与处置》化学工业出版社2005《城市垃圾管理与处理处置技术标准规范应用实务全书》光明日报出版社《环境工程》期刊《环境卫生工程》期刊《中国给排水》期刊中国知网数据库（CNKI中国期刊网）重庆维普数据外文资料来源：天津大学ElsevierScience数据库