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1、1膜分离技术在垃圾渗滤液处理中的研究与应用摘要：膜分离技术具有良好的分离性能，在国外已经广泛应用于垃圾渗滤液的净化处理中，国内也已开始应用。本文系统阐述了膜分离技术在垃圾渗滤液中的研究与应用情况，并重点介绍了在国内垃圾渗滤液中的一些应用，分析了膜分离技术的优势，提出其在未来垃圾渗滤液处理中的发展前景。关键词：膜分离技术 垃圾渗滤液 反渗透 膜生物反应器 纳滤Research and Application of Membrane Technology in the Treatment of Landfill LeachateAbstract:Membrane technology has ab
2、ility to tetain contaminants dissolved in leachate with high efficiency,it has been widely for the treatment of landfill leachate at aboard and it also has some applications in China.Research and application of this technology at home and aboard has been sunmmarized,eapecially some research and proj
3、ect cases of this technology in China.The advantages of membrane technology are analyzed and future prospect in in the treatment of landfill leachate is also put forward.Key Words:membrane technology landfill leachate reverse osmosis membrane bioreactor nanofiltration2近些年来，随着对生活垃圾污染问题的日益重视，我国兴建了一批以卫
4、生填埋为主的垃圾处理厂，但填埋场会产生大量的垃圾渗滤液，而垃圾渗滤液处理问题已成为一个备受关注的环境问题。目前我国垃圾渗滤液的处理方法主要为厌氧、好氧等生物处理法，而生物处理法普遍存在的问题是垃圾场中后期渗滤液可生化性差，出水不能稳定达标。与生化法相比，膜分离技术受水质的变化影响小，能够保持出水水质稳定，在垃圾渗滤液等高浓度、难降解废水的处理中具有明显的优势。在国外垃圾渗滤液膜处理工艺已经相当成熟，已得到广泛的应用杨飞黄,杨顺生等 .反渗透膜及其在城市垃圾渗滤液处理中的应用J. 工业安全与环保,2007,33(3):8-10.张宏忠 ,松全元,王淀佐.垃圾渗滤液膜处理技术J.膜科学与技术,20
5、04,24(5):69-72.陈钰,杨顺生 ,潘科.膜分离技术在城市垃圾渗滤液处理中的应用J.工业用水与废水,2005, 35(1):13-16.。国内也陆续开展了膜处理垃圾渗滤液的相关研究，北京、上海、重庆等大中城市也已开始采用膜工艺处理垃圾渗滤液，并取得了良好的处理效果。1、国外垃圾渗滤液膜分离技术的研究与应用目前膜工艺处理垃圾渗滤液在国外已经相当成熟。从国外近些年的报道来看，国外研究方向主要集中在反渗透（RO） 、纳滤（NF） 、膜生物反应器（MBR ）及其组合工艺等方面。在反渗透研究方面，早在 1977 年 ChianChian E. Stability of organic matt
6、er in landfill leachatesJ. Water Research,1977,11(2):225-232.就提出用 RO 处理垃圾渗滤液，可以解决垃圾场运行中后期渗滤液可生化性差、出水不能稳定达标这一问题。后来，陆续有学者在 RO 处理垃圾渗滤液方面作了不少研究。Angelo Chianses 等 Angelo Chianses, Rolando R, Nicola V. Treatment of landfill leachate by reverse osmosisJ. Water Research,1999,33(3):647-652.采用 RO 对Pietramelin
7、a 垃圾填埋场渗滤液进行了中试，试验表明，COD 去除率达 98。Hurd 等 Hurd S, et al. Low-pressure reverse osmosis treatment of landfill leachateJ. Waste Technology and Management,2001,27(1):1-14.采用低压聚酰胺 RO 膜处理 Trail Road 垃圾填埋场渗滤液，在操作压力大于 1.03MPa 时，膜通量为 2654L/m 2.h，对 TOC 和 NH3-N 的去除率分别大于 96和88。Hung 等Hung, Y-T; Javvaji, RK; Lo, HH
8、. Treatment of landfill leachate with reverse osmosisJ.Ohio Journal of Science,2003,103(1):40.采用低压 RO 膜处理三种垃圾渗滤液，对 COD 的去除率大于 98%，膜通量维持在 35L/m2.h。Gilbert Y.S.Chan 等 Gilbert Y.S.Chan; Jie Chang; Tonni Agustiono Kurniawan. Removal of non-biodegradable compounds from stabilized leachate using VSEPROmem
9、brane filtrationJ. Desalination,2007,202(13):310-317.采用 VSEP 装置处理垃圾渗滤液，对 COD 和 NH3-N 的去除率分别为 97和 99.6。由于常规 RO 出水回收率不高，不到80，R.RautenbachRautenbach R, et al. High pressure reverse osmosis and nanofiltration,a “zero discharge” process combination for the treatment of wastewater with severe fouling/scal
10、ing potentialJ. Desalination,1996,105(1):63-70.、Thomas 等 Thomas,et al. Purification of landfill leachate with reverse osmosis and nanofiltrationJ. Desalination 119(1998) 289-293.采用 NF+高压反渗透处理垃3圾渗滤液，取得了较好的处理效果，系统的水回收率能达到 95以上，但同时增加了能耗。到1998 年，国外就已经有 25 个垃圾填埋场采用高压反渗透工艺处理垃圾渗滤液。RO 工艺的优点是出水水质好，但缺点一是能耗高，二
11、是产品水回收率低，浓缩液产生量较 NF 和 MBR 要高得多，目前国内外多数采用回灌法处理浓缩液，但回灌后的填埋场含盐量增高，导致后续 RO 处理时操作压力进一步增大。在纳滤研究方面，Kristina Linde 等Kristina Linde,et al. Nanofiltration of salt solutions and landfill leachateJ. Desalination 103(1995)223-232.研究了 NF 对垃圾渗滤液的脱盐效果，发现对镉、锌、铅、铬的截留率大于 70。Trebouet 等 Trebouet D, et al. Stabilized lan
12、dfill leachate treatment by combined physicochemical-nanofiltrationJ. Water Research,2001,35(12):2935-2942.用NF 处理垃圾渗滤液，在操作压力 2MPa、膜面速度 3m/s 的条件下，COD 由进水的 17000mg/L降低到出水的 700mg/L，去除率达 95.9。A Wahab Mohammad 等 A. Wahab Mohammad; Nidal Hilal; Lim Ying Pei. Treatment of landfill leachate wastewater by na
13、nofiltration membraneJ. International Journal of Green Energy,2004,1(2): 251-263.采用 NF 处理 Malaysia 填埋场的垃圾渗滤液，发现除硝酸盐和氨氮除外，对 COD、电导率、重金属（Pb、Cd、Cu 、Zn 、Fe）的去除率均在 85以上。与 RO 相比，NF 的出水水质不如 RO 出水，但 NF 的能耗相对要低，且水回收率较高，因此在对排水水质要求不太严格的情况下，采用 NF 处理垃圾渗滤液可以说是一种不错的选择。在膜生物反应器研究方面，Setiadi T 等 Setiadi T.;Fairus S. H
14、azardous waste landfill leachate treatment using an activatedsludge-membrane systemJ. Water Science and Technology,2003,48(8):111-117.研究了 MBR 处理垃圾渗滤液的效果，膜组件为聚丙烯中空纤维微滤膜，在 HRT24h、SRT16-36d 的条件下，MBR 对 BOD5 和 NH3-N 的去除率分别为 66%和98%。Nuna Laitinen 等采用 SBR+MBR 工艺处理垃圾渗滤液，系统对 SS、BOD 5、P、NH 3-N 的去除率分别为大于 99%、9
15、7%、97%、88% 。C.VisvanathanC.Visvanathan; M.K.Choudhary; T.Montalbo. Landfill leachate treatment using thermophilic membrane bioreactorJ. Desalination,2007,204(13):8-16.的 MBR 试验研究表明，MBR 对垃圾渗滤液中 COD 和 NH3-N 的去除率分别为 79和 75。此外，Michal BodzekMichal Bodzek; Ewa Lobos-Moysa; Marlena Zamorowska. Removal of or
16、ganic compounds from municipal landfill leachate in a membranebioreactorJ. Desalination,2006,198(13):16-23.、K.TarnackiK.Tarnacki; S.Lyko; T.Wintgens; T.Meliif; F.Natau. Impact of extra-cellular polymeric substances on the filterability of activated sludge in membrane bioreactors for landfill leachate treatmentJ. Desalination,2005,179(13):181-190.、B.Wichitsathian 等B. Wichitsathian; S. Sindhuja
