城市環(huán)境所在垃圾滲濾液膜濃縮液處理和資源化研究中獲進(jìn)展
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近年來,隨著我國城市規(guī)模的快速擴(kuò)大,城市生活垃圾產(chǎn)生量呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,使得垃圾填埋量逐年增加。城市生活垃圾在填埋場內(nèi)經(jīng)過長時間生物和化學(xué)作用,形成一股污染重、處理難的垃圾滲濾液。目前,垃圾滲濾液的處理以“生物+雙膜法”(納濾+反滲透)為主,然而,該工藝最大的問題之一是形成了一股占原有體積20-30%的膜濃縮液。膜濃縮液成分復(fù)雜,處理難度更大,是垃圾填埋場面臨的主要處理難題之一。
垃圾滲濾液膜濃縮液是典型的難降解高鹽有機(jī)廢水,無機(jī)鹽含量高,難降解有機(jī)物濃度高,這兩類污染物的共存給傳統(tǒng)廢水處理技術(shù)帶來挑戰(zhàn)。中國科學(xué)院城市環(huán)境研究所鄭煜銘團(tuán)隊提出利用雙極膜電滲析(BMED)高效分離膜濃縮液中無機(jī)鹽并同步制備無機(jī)酸堿的資源化工藝。該工藝處理垃圾填埋場膜濃縮液,能夠?qū)崿F(xiàn)94.7%的脫鹽率,并制備出0.4M左右的無機(jī)酸堿。質(zhì)子化調(diào)控技術(shù)可以有效控制帶電有機(jī)分子的跨膜遷移,提高回收資源的純度。在不考慮設(shè)備折舊的條件下,該工藝能夠?qū)崿F(xiàn)$27.630/m3的凈收益。該工作為解決垃圾滲濾液膜濃縮液的處理難題提供了新的處理思路。
相關(guān)研究成果以Bipolar membrane electrodialysis for sustainable utilization of inorganic salts from the reverse osmosis concentration of real landfill leachate為題,發(fā)表在Separation and Purification Technology上。研究工作得到福建省科技計劃項目、中科院城市污染物轉(zhuǎn)化聯(lián)合項目、福建省中科院STS計劃、中科院國際人才計劃的支持。
圖1.雙極膜電滲析處理垃圾滲濾液膜濃縮液并同步制備無機(jī)酸堿的工藝
圖2.雙極膜電滲析的運行過程