馬平元

摘要：介紹了由于城市化進度的深入，人們在生產活動中形成的垃圾類型不斷增多，垃圾填埋區(qū)滲濾液的治理也變成垃圾填埋場規(guī)劃、運營與管理中的難點問題。解釋了滲濾液大都源自降雨與垃圾本身內含水，機器分解垃圾的內含水。滲濾液流動時由于物理原因、化學原因以及生物原因等出現(xiàn)性質改變。根據(jù)垃圾滲濾液特征，分析幾種治理方法的效果，著重探究了垃圾滲濾液治理方面膜技術的使用。

關鍵詞：垃圾;滲濾液;治理;膜技術

中圖分類號：X703 文獻標志碼：A

目前關于垃圾滲濾液治理的方法有：生物法、土地治理法與物化法等。通過長期實踐使用證明，物化法治理垃圾滲濾液的效果比較好，但是要加入一些化學藥物，成本很高，且有二次污染的可能性;生物法治理滲濾液的成本低，但治理效果不佳;土地治理法在使用時的出水含量依舊很高，還需要二次治理才能夠有一定成效，且工藝比較繁瑣。伴隨膜技術的產生，在滲濾液治理中的應用獲得了顯著成效。

1垃圾滲濾液特點

1.1水質水量改變很大

垃圾形成的時段不一樣，因此垃圾填埋時間較為分散，導致滲濾液于不同填埋時間段表現(xiàn)出不同的水質差別。垃圾填埋早期，滲濾液通常是黑色，工藝治理也較為容易，且該過程的滲濾液存在一定的可生化性。伴隨填埋時間的持續(xù)延伸，滲濾液可生化性不斷下降，氨氮含量不斷增多，工藝治理越來越困難，且滲濾液顏色成為褐色。垃圾滲濾液治理階段，選取的治理工藝要滿足特殊階段滲濾液的水質特點與治理需求。

1.2垃圾滲濾液內有機物濃度類型多

垃圾滲濾液內具有含量很多的有機物質與無機鹽，這類物質對生態(tài)污染較大。經檢測表明，垃圾滲濾液內存在的有機污染物類型很多，比如多環(huán)芳徑類、胺類以及脂類等。而且，垃圾滲濾液內含有大量重金屬離子，這樣會限制生物分解速度，極大損壞土壤機能。

1.3微生物養(yǎng)分物質比例失調，氨氮濃度高

在許多因素干擾下，垃圾滲濾液中水質有很高的繁瑣性，其中可生化性BOD5/CODcr與營養(yǎng)素C/N所表現(xiàn)的比例特點也常常出現(xiàn)變化，使得在不同填埋時段垃圾滲濾液中C/N比例失調，BOD5/CODcr比例改變異常，導致滲濾液生化治理難度加大。而且，許多垃圾填埋區(qū)年限很長，在長期的微生物養(yǎng)分物質比例失調的狀態(tài)下，滲濾液內的氨氮比例不斷增多。

2垃圾滲濾液治理中膜技術的使用

垃圾滲濾液治理中采用膜技術，根據(jù)膜孔徑大小能夠把使用的膜分成微濾膜、超濾膜、納濾膜與反滲漏膜。這些膜的使用原理均是依靠壓力差的推動功能，篩分滲濾液內的污染成分。但是這四種膜在治理垃圾滲濾液時的功能及作用不一樣，下面就對這幾種膜技術于垃圾滲濾液治理中的使用進行詳細探究。

2.1微濾膜（MF）

MF孔徑很大，通常是0.02-1.2um，其截留分子量主要指平均孔徑。MF在壓力差影響下，以脫離溶液內不同粒徑的微粒為主，進而突出膜的過濾作用。膜截留形式包含：吸收截留、架橋截留、線上內部截留與機械截留。

MF的孔徑很大，常常被用作清理大的微粒、菌體、膠體以及懸浮固體等，在壓力差推動下這類大微粒得以截留，但小分子成分隨著水溶液滲透MF，進而達到篩選不同微粒粒徑的目的。所以，MF通常用作預治理的澄清、除菌和保安過濾等功能，降低后期膜運行壓力。Moravia等把MF聯(lián)合納濾膜治理垃圾滲濾液，結果顯示MF預治理的穩(wěn)定性。郭健等探究微濾和反滲漏的組合方法治理垃圾滲濾液，結果顯示MF盡管對垃圾滲濾液內污染物清除率很低，但是通過MF的篩分，治理后的水質得以改善，且滿足反滲漏膜的入水標準。MF在預治理工藝上的高效性，也能夠用作其他工藝的預治理順序，對垃圾滲濾液實施治理。Visvanathan等探究了MF作為O3氧化的預治理，結果驗證了MF和其他工藝的聯(lián)合治理垃圾滲濾液也存在較好的成效。所以，微濾用作預治理工序可以提升后期設備的入水質量，如果搭配其他膜技術的治理垃圾滲濾液出水質量會更佳。

2.2超濾膜（UF）

UF孔徑處在MF和納濾膜之間，大概是0.001-0.1um。UF依靠壓力差的推動功能，把一些大分子有機物、膠體與微粒截留，其截留分子量通常是1 000-3 000。

UF在外部壓差影響下，對不同粒徑的顆粒實施物理篩分，促使小分子水溶液滲透UF，大分子物質、膠體等成分被截留，從而達到分離、凈化與濃縮等目的。UF可以有效分開大分子成分、膠體與微粒，但是對垃圾滲濾液治理效果不好，出水質量濃度依舊較高，所以UF能用作前治理順序。Bohdziewicz等探究超濾用作預治理和反滲透配合治理垃圾滲濾液，通過治理的水質得以改善，符合反滲透入水水質標準，進而降低反滲漏膜治理壓力，提升治理效率。Piatkiewicz等在超濾和反滲透搭配之前，增加MF前治理工序治理垃圾滲濾液，結果表明通過MF預治理，然后通過UF治理后，而UF對COD的清除率較低，只有5%-10%，未突出UF的篩分功能。所以，選取恰當?shù)碾p膜搭配工藝，既提升了出水質量，還可以降低投資費用，進而產生簡潔科學的垃圾滲濾液治理方法。此外，膜的孔徑和垃圾滲濾液的治理效率有緊密聯(lián)系。Pi等分析不同孔徑的UF作為預治理工序對垃圾滲濾液內污染成本的治理效果，結果表明膜孔徑越小治理效果越明顯，但是也增多了操作負擔及能耗。Renou等探究石灰絮凝和UF配合工藝，結果顯示孔徑小的超濾膜對COD的治理效率達到66%。但在具體使用時，膜孔徑越小所要的操作負擔越大，并且容易產生膜污染，下降膜的治理效率。所以，在實際項目使用中，按照垃圾滲濾液屬性和治理要求，選取恰當?shù)腢F搭配工藝，有助于提升膜的運行效率，延伸膜的應用周期。

2.3納濾膜（NF）

NF孔徑很細，處在UF和反滲漏膜之間，通常在0.001-0.01 ptm之間，在壓力影響下，脫離溶液內小分子物質具有很好的成效，其截留分子量是200-1000。另外，NF表面含有的電荷能夠和不同價態(tài)的電荷陰離子出現(xiàn)Donnan電位效應。

NF所具備的Donnan效應，提升了NF對各種價態(tài)離子的截留水平，有研究表明對二價金屬離子清除率95%，對高價態(tài)金屬離子清除率達到98%。NF的高透水率與高截留金屬鹽、膠體微粒與有機物的特征，所以在食物、化工、制藥等領域使用范圍很大，尤其是在滲濾液治理方面。在治理垃圾滲濾液時，NF主要用作深度治理順序。Kwon等直接選擇NF治理滲濾液，結果表明滲濾液內的COD、總磷以及總氮清除效果較好，但是高含量的滲濾液如果不通過預治理會加速膜的污染，從而加大膜的操作負擔，縮短膜的應用時間。Chaudhari等探究發(fā)現(xiàn)NF對Cd²⁺、zn²⁺、Ni²⁺、Cu²⁺與cr³⁺等金屬離子的清除率大概在90%之上，但對氨氮的治理效果很差，清除率僅有13.9%。具體原因在于氨氮是小分子基質，無法被NF截留，并且氨氮是中性電荷物質無法和NF形成Donnan電位效應，因此對氨氮的治理率很低。對于NF的這個特征，Li等把MBR用作納濾的預治理，然后治理垃圾滲濾液，結果表明滲濾液內的氨氮幾倍被MBR清除，MBR和NF的搭配方法對滲濾液治理具有很好的成效。

2.4反滲漏膜（RO）

RO孔徑比NF細密，通常小于lnm，RO截留的分子量少于200。RO和其余三種膜的運行原理不一樣，是以膜兩邊的靜壓差為推動作用，溶液從高含量超低含量滲漏，進而達到脫離、凈化污染成分的目的。

RO對膠體微粒、金屬鹽、固體微粒以及有機物等截留水平很高，多用在污水治理、海水淡化、純水制造等方面。當前，現(xiàn)有的研究顯示RO對垃圾滲濾液的治理效果明顯，常常用作垃圾滲濾液的深入治理工序。Hasar等先以氮吹脫除氮，然后用MBR和RO配合工藝治理高含量有機物與高氨氮的垃圾滲濾液，最后表明RO出水的COD、氨氮的清除率與脫鹽率大概超過90%。由此發(fā)現(xiàn)，RO的高治理效果，而且還發(fā)現(xiàn)膜通量和操作負擔之間的關系，指高的摩通量要求提供很大的操作負擔，從而增多了運行階段的能耗與高治理費用。所以，在具體使用時要從提升膜的滲漏量與減小操作負擔完善RO。有些研究表明，滲濾液通過MF、NF等或其他方法的預治理后，入水水質得以改善，進而提升了膜的滲漏量。Kwon等規(guī)劃NF和RO配合工藝治理滲濾液，探究結果顯示RO產水內COD、氨氮清除率分別是95.2%與90.6%。所以，選取恰當?shù)念A治理工藝，可以減少膜的污染。伴隨膜的使用時間延長，膜通量愈少，膜污染會更加嚴重。膜污染會下降膜系統(tǒng)運轉的出水質量，并且膜的反腐清晰和更換也增多了膜過濾費用。

3結束語

垃圾滲濾液的高含量污染物、毒性強、難分解等特征，通常采取的物理、化學、生化等方法均很難符合出水需求，而膜技術于垃圾滲濾液治理方面具備治理效果好、操作方便等優(yōu)勢，但是只采取膜技術將加重膜污染問題，減小膜的通透量，從而增多了運行治理成本，所以垃圾滲濾液的治理聯(lián)合MF、NF、RO以及UF四種膜的特征，相互串聯(lián)把大孔徑的顆粒與超濾用作預治理工序，小孔徑的NF與RO作為深入治理工序，方可達到良好的出水質量。另外，膜的污染能夠通過膜清洗來提高其治理效率。