膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用

       摘要：垃圾滲濾液將對(duì)生態(tài)環(huán)境造成不利的影響，因而在處理垃圾的過(guò)程中，應(yīng)該科學(xué)的處理垃圾滲濾液。膜分離技術(shù)有著低能、穩(wěn)定、高效等的優(yōu)點(diǎn)。本文分析了垃圾滲濾液的主要特點(diǎn)，并研究了垃圾滲濾液處理中膜分離技術(shù)的應(yīng)用并研究了防治膜污染的措施，期望可以降低處理成本，提升處理速度。

1 垃圾滲濾液的特點(diǎn)

1.1污染物質(zhì)的種類比較多

     在垃圾滲濾液中包含了很多可降解與難降解的有機(jī)污染物質(zhì)、重金屬物質(zhì)、氨氮與有毒物質(zhì)等。

1.2COD與BOD5濃度較高

     在垃圾滲濾液中污染物質(zhì)的濃度是比較高的，尤其是COD與BOD5的濃度是很高的。垃圾填埋的時(shí)間將對(duì)垃圾滲濾液的可生化性造成一定的影響，填埋時(shí)間越長(zhǎng)，垃圾滲濾液的可生化性也就越低。

1.3氨氮含量比較高

     在垃圾滲濾液中含有較多的氨氮元素，隨著填埋時(shí)間的增加，有機(jī)氮將轉(zhuǎn)變?yōu)闊o(wú)機(jī)氮，垃圾滲濾液中的氨氮濃度也會(huì)不斷的增高。在垃圾滲濾液中含有的磷元素是比較少的，尤其是溶解性磷酸鹽濃度也比較低。

1.4金屬含量比較高

     在垃圾滲濾液中含有多種金屬離子，這些金屬離子的濃度差別也比較大。隨著垃圾填埋時(shí)間的增長(zhǎng)，垃圾滲濾液的水質(zhì)也將發(fā)生改變。在處理垃圾滲濾液的時(shí)候很可能會(huì)出現(xiàn)膜污染的問(wèn)題，膜污染主要就是由廢水中的無(wú)機(jī)質(zhì)、溶膠等物質(zhì)造成的，這些物質(zhì)在處理的時(shí)候?qū)⒏街谀た椎膬?nèi)部或者是表面，進(jìn)而影響處理速度。膜污染可以劃分為膜孔污染與膜外污染這兩種。膜污染會(huì)對(duì)處理效果造成不利的影響，因而在使用膜分離技術(shù)處理垃圾滲濾液的過(guò)程中應(yīng)該依據(jù)實(shí)際情況，采取有針對(duì)性的措施降低膜污染對(duì)處理效果的不良影響。

2 垃圾滲濾液處理中膜分離技術(shù)的應(yīng)用

2.1微濾

     微濾處理技術(shù)是利用壓力差來(lái)作為動(dòng)力的一種膜分離技術(shù)，其主要是利用垃圾滲濾液中的微粒粒徑來(lái)實(shí)現(xiàn)處理垃圾滲濾液的目的。通常情況下微濾膜孔徑為0.02-1.2μm，孔徑是比較大的，一般都是使用平均孔徑來(lái)表示濾膜的截留性。在壓力差的作用下，一些粒徑比較小的顆粒將隨著液體經(jīng)過(guò)微濾膜，而粒徑比較大的顆粒將會(huì)被截留下來(lái)，實(shí)現(xiàn)分離不同粒徑顆粒的目的。膜通常使用機(jī)械截留、吸附截留、架橋截留及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留這幾種截留方式。微濾膜還有著吸附的特點(diǎn)，其可以用于去除懸浮物質(zhì)、大顆粒膠體及一些微生物等。由于微濾膜的孔徑比較大，其只能過(guò)濾垃圾滲濾液中粒徑比較大的一些膠體與懸浮物質(zhì)，并不能有效的去除粒徑較小的污染物質(zhì)。因而，微濾膜數(shù)量技術(shù)并不能用于深度處理，其主要用于其他膜分離技術(shù)或者是其他物理化學(xué)技術(shù)部的預(yù)處理技術(shù)。經(jīng)過(guò)研究其他文獻(xiàn)我們可以得知，使用微濾膜處理技術(shù)可以有效提升垃圾滲濾液的水質(zhì)，可以達(dá)到反滲透膜進(jìn)水的要求，有效減少了反滲透膜的污染，提升了產(chǎn)水水質(zhì)。

2.2超濾

     超濾是處于微濾與納濾之間的處理技術(shù)，是使用壓力作為動(dòng)力的分類技術(shù)，超濾膜的孔徑是在0.01-0.001μ。在壓力的作用下，超濾膜可以截留一些大分子有機(jī)物質(zhì)、交替及微粒，一般情況下超濾膜的截留分子質(zhì)量在1000-300000。使用超濾膜可以去除垃圾滲濾液中的一些大分子、膠體及微粒等物質(zhì)，實(shí)現(xiàn)分離、凈化的目的。雖然超濾膜可以截留垃圾滲濾液中的大分子物質(zhì)、膠體等，但是處理效果并不是很好，并不能達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)，因此超濾膜分離技術(shù)不適用與深度處理技術(shù)。近幾年，超濾膜處理技術(shù)的應(yīng)用比較廣泛，通常情況下超濾膜與微濾膜均用于納濾或者是反滲透的預(yù)處理技術(shù)。

2.3納濾

     納濾是一種處于超濾與反滲透之間的膜分離技術(shù)。納濾膜在處理過(guò)程中有以下兩個(gè)特點(diǎn)：首先，通常情況下膜孔徑在0.001-0.0001μm，可以有效處理垃圾滲濾液中的一些小粒徑的分子，其截留分子質(zhì)量為200-1000。其次，膜表面有電荷，并且針對(duì)不同的電荷護(hù)著是陰離子的電位效果也是不同的。由于納濾膜的這些特點(diǎn)，對(duì)于不同價(jià)態(tài)的例子的截留能力也是不同的，可以去除絕大部分的高價(jià)金屬離子。納濾膜分離技術(shù)可以有效的截留垃圾滲濾液中的有機(jī)物質(zhì)、金屬鹽等，因而此技術(shù)在制藥、化工及食品企業(yè)中得到了廣泛的應(yīng)用，其在垃圾滲濾液處理工作中得到了廣泛的應(yīng)用。由于納濾膜分離技術(shù)可以有效的截留垃圾滲濾液中的有機(jī)物質(zhì)、金屬鹽、無(wú)機(jī)物質(zhì)等，其可以為了深度處理技術(shù)。

2.4反滲透

     反滲透指的就是與溶液自然滲透反方向的滲透，也就是溶劑由高濃度向著低濃度滲透的一個(gè)過(guò)程。通常情況下，反滲透膜孔徑在1nm以下，是利用反滲透膜兩側(cè)的靜壓差作為動(dòng)力的。反滲透膜可以截留大部分的例子及小分子物質(zhì)，只允許水通過(guò)。反滲透膜可以有效的截留有機(jī)物質(zhì)、金屬鹽、膠體粒子等物質(zhì)，現(xiàn)階段主要使用在海水淡化、污水處理等工作中。

3 膜污染的處理方法

3.1膜材料改性

     膜材料將對(duì)化學(xué)穩(wěn)定性、耐污性能造成一定的影響，因此應(yīng)該使用新型的膜材料來(lái)防止膜污染問(wèn)題。在處理垃圾滲濾液的過(guò)程中，原液的成分并不相同，在選擇膜材料的過(guò)程中應(yīng)該依據(jù)水質(zhì)的特點(diǎn)及處理的需求選擇合適的膜材料。因而，在研發(fā)過(guò)程中，應(yīng)該主要分析膜材料的改性問(wèn)題，研發(fā)復(fù)合型材料，提升膜的化學(xué)穩(wěn)定性及耐壓性。經(jīng)過(guò)研究我們發(fā)現(xiàn)，膜的親水性越低其越容易被污染，在實(shí)際工作中主要有膜材料改性及膜表面改性這兩種方法，為了提高膜的親水性、降低膜污染的速度，可以使用納米可以實(shí)施超濾膜改性。為了實(shí)現(xiàn)膜表面改性的目的，可以將滲透膜表面添加海因衍生物，改性之后可以有效提升反滲透膜的耐污性能。

3.2改善膜清洗技術(shù)

     即使采用的膜材料都是科學(xué)的，但是在處理過(guò)程中還是會(huì)出現(xiàn)膜孔堵塞或者是膜表面凝膠層污染等的問(wèn)題。根據(jù)研究我們可以發(fā)現(xiàn)，可以使用膜清洗的方式來(lái)處理膜污染的問(wèn)題。我們可以將膜清洗劃分為化學(xué)清洗及物理清洗這兩種清洗方法，化學(xué)清洗需要使用絡(luò)合物、酸、堿等物質(zhì)來(lái)清洗膜，有效的清洗膜污染物質(zhì)，但是這種清洗方法很可能出現(xiàn)二次污染的問(wèn)題；物理清洗是利用超聲波、氣水反沖洗等的方法來(lái)清洗膜污染物質(zhì)，但是這種清洗方法將會(huì)影響膜通量，同時(shí)這種清洗效果不夠好。因而，在實(shí)際工作當(dāng)中可以把這兩種清洗方式結(jié)合在一起，可以有效提高清洗效果。

3.3確保滲濾液預(yù)處理的有效性

     假如垃圾滲濾液中含有大分子有機(jī)物質(zhì)、固體顆粒、膠體等并沒(méi)有經(jīng)過(guò)預(yù)處理就使用膜分離技術(shù)進(jìn)行處理，將增加膜污染的機(jī)率，因而為了降低膜污染的機(jī)率應(yīng)該對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行預(yù)處理。目前，可以使用的垃圾滲濾液預(yù)處理技術(shù)為生物法、絮凝組合、機(jī)械過(guò)濾等，要依據(jù)垃圾滲濾液的位置、年齡來(lái)選擇合適的預(yù)處理防范，以免影響處理效果。

4 結(jié)語(yǔ)

     總之，垃圾滲濾液的水質(zhì)變化較大、成分較為復(fù)雜，這種滲濾液是很難降解的，傳統(tǒng)的處理方法并不能有效處理垃圾滲濾液，而使用膜分離技術(shù)可以有效處理垃圾滲濾液，提升了處理的效果及速度。