针对目前填埋场渗滤液处理设备容易出现故障停工，雨季时期填埋场设备处理能力不足，中转场渗滤液量大无法及时运输到指定地点处理等情况，为保障渗滤液能得到及时有效的处理，就需要采用应急设备处理渗滤液，本文将研究网管式反渗透（STRO）应急处理系统在该工况下的工艺设计和应用效果。
1、引言：渗沥液的水质受填埋垃圾的成分、规模、降水量和气候等因素的影响，通常而言，具有如下特点：水质变化大、有机物浓度高、SS含量高、氨氮含量高和营养元素比例失调等诸多特点。因此我司渗滤液处理多采用膜分离技术，根据各个项目水质条件，通过超滤、纳滤、卷式反渗透、碟片式反渗透、TUF软化膜和物料膜等多種膜分离技术中的多样化组合来实现渗滤液的深度处理；往往渗滤液要经过生化处理之后才进入膜系统进行深度处理，但是针对一些特殊的情况，现场没有进行生化处理的条件，或者生化处理能力不足，而迫于渗滤液量的猛增，现场急需即插即用式的应急处理系统。
2、 管网式反渗透：网管式反渗透（STRO）是专门为高浓度废水处理而研发的一种专利型特种膜分离系统，该系统具有进水要求宽松、预处理要求低，使用寿命长，耐高压、抗污染能力强等显著特点，是一种运行可靠、占地面积小、低能耗、低维护的膜分离处理系统。
STRO膜是由德国ROCHEM公司率先研发出来，该公司的膜组件全球专利覆盖和国际赞誉最多的膜元件，STRO膜在传统卷式膜和碟片式膜的基础上改进而成，通过改进优化给水流道和卷制方式，使淡水通道的压力损失降低，克服了其他传统反渗透膜组件常见的膜污染和结垢问题，并且STRO膜对COD和氨氮的去除效果非常很高，使系统出水达标得到了进一步的保证； 网管式反渗透（STRO）系统是通过引进吸收国外先进技术，并结合国内水质特点自主研发设计的核心设备，系统采用德国原装进口膜元件，设计压力最高可达160bar，回收率根据系统进水水质设计，最高可达90%。系统高度集成化，并采用全自动控制，主要用于垃圾渗滤液等高浓度有机废水深度处理。
3、填埋场水质分析： 垃圾卫生填埋过程中，垃圾渗滤液的主要来源有降水的渗入、外部地表水的流入、地下水的渗入、垃圾本身含有的水分、垃圾在降解过程中产生的水分。由上面的填埋场垃圾渗滤液来源分析可知道，多种因素都直接影响填埋场垃圾渗滤液的产生量，如蒸发量、降雨量、地面径流、地下水渗入、地下层结构、垃圾的特性、表层覆土和下层排水设施的设置情况等，因此渗滤液的水量特点总结如下： ①受降雨量因素等多种因素影响，渗滤液水量波动较大; ②就算是同一地区填埋场，其单位面积的年平均产生量在一定范围内变化; ③渗滤液年内不同季节波动量较大。
国内垃圾由于采用混合收集和混合填埋的方式，垃圾中的组分复杂且多变，而且各地区垃圾渗滤液的性质变化范围非常大，填埋物的种类、填埋的方法、填埋场的规模以及填埋的额周期、天气变化等各种因素都会对其造成很大的影响，特别是在降水量大的地区，降雨时，大量雨水的冲刷，填埋场内的污染物全被雨水淋洗出来，使渗滤液水质恶化；综上所述垃圾填埋场的渗滤液水质具有如下特点: ①污染物成份复杂多变、水质波动大; ②有机污染物浓度高（即COD、BOD浓度高);③氨氮浓度高; ④金属离子浓度与盐份含量高。
4、STRO应急系统工艺设计及效果案例分析: 重庆长生桥垃圾填埋场渗滤液处理系统原设计处理量400m3/d，采用“水解+两级A/O+超滤+两级DTRO”工艺。由于该系统投运时间较长，系统出现设备老化等现象，现处理量约350m3/d。近年来，垃圾填埋场渗滤液逐渐增多，调节池收集渗滤液量约730m3/d，现有的处理规模完全不能满足实际需求，而且由于现场场地限制，基本没有空间扩充生化生产线； 重庆市长生桥填埋场渗滤液产水水质要求达到《生活垃圾填埋污染控制标准》（GB16889-2008）表3标准；针对以上情况，长生桥填埋场新建一条380m3/d应急处理系统，采用“预处理+一级 STRO+二级RO+离子交换系统”工艺。
1) 预处理设计: 经过调节池处理后的渗滤液由提升泵（一般选择不锈钢潜污泵）后过篮式过滤器，篮式过滤器过滤孔径为20目（孔径约0.8mm），经篮式过滤器去除粒径大于0.8mm的杂质后，渗滤液进入原水罐，在原水罐中通过加酸，调节pH; 然后用原水泵（其流量和扬程是根据系统处理规模进行选型设计，一般过流部件采用不锈钢材质）从原水罐中将pH为6左右的原水加压后注入进入砂滤系统，砂滤系统是由砂滤罐、风机和自控阀门组成，砂滤罐一备一用，砂滤器过滤孔径为50μm，能有效去除原水中的悬浮颗粒以及胶体物质，起到预处理的作用。
长生桥填埋场垃圾渗滤液的组成成份非常复杂，有各种钙、镁、钡、硅等难溶盐，这些钙、镁、钡、硅难溶无机盐进入两级STRO系统后将被高倍浓缩，膜的表面将形成浓度非常高的一层，当这些物质的浓度超过该运行工况条件下的溶解度时，膜表面就会产生结垢现象。如果此时能对原水pH值进行适当调节，使其处于酸性环境，能有效防止碳酸盐类无机盐的结垢，因此需要在进入STRO设备前，对垃圾填埋场渗滤液原水进行pH值调节; 由于长生桥填埋场渗滤液原水中的钙、镁、钡等易结垢离子和硅酸盐含量非常高，所以应该在原水进入芯式过滤器之前加入一定量的阻垢剂，防止经STRO膜组件高倍浓缩后这些盐在膜浓缩液侧出现过饱和状态，防止硅垢及硫酸盐结垢现象的发生，具体添加量根据长生桥填埋场垃圾渗滤液原水水质分析报告确定，阻垢剂也是根据水质报告进行有针对性的药剂配比。膜元件最后一道保护屏障是芯式过滤器，也称保安过滤器，芯式过滤器滤芯采用喷熔滤芯，精度选为10μm。芯式过滤器和砂滤的规模都是按填埋场渗滤液产生量进行配套设计。
2 )两级STRO反渗透系统设计: 该膜系统采用两级STRO反渗透，第一级反渗透需要从芯式过滤器后进水。
第一级反渗透膜选用STRO4型号的海水淡化膜，膜过滤方式采用错流过滤，膜材质为聚酰胺复合膜，单支膜面积为26.5m2，根据行业经验，预设膜通量为12LMH，则最少需要膜面积为1151.52m2，最少需要44支膜，根据经验，该方案选取48支膜元件，分为三个循环段，每个循环段设计三组膜单元，每组膜单元设计6支膜元件。
第二级反渗透膜选用STRO6型号的苦咸水膜，膜过滤方式采用错流过滤，膜材质为聚酰胺复合膜，单支膜面积为26.5m2，根据行业经验，预设膜通量为28LMH，则最少需要膜面积为483.6m2，最少需要18支膜，根据经验，该方案选取18支膜元件，设计一个循环段，每个循环段设计三组膜单元，每组膜单元设计6支膜元件。
*原水进入第一级反渗透膜后的产水进入第二级反渗透，浓液外排到指定区域，二级反渗透系统将一级的产水处理成二级浓液和最终产水，为了提高系统回收率，将二级反渗透系统的浓缩液再次注入一级反渗透的原水当中。
*反渗透的浓缩液端有一个压力调节阀，用于控制膜组内的压力，以产生必要的净水回收率，一级反渗透浓缩液排入浓缩液储存池，透过液进入二级反渗透系统，二级反渗透的工作原理与一级系统一样，只是操作压力相对低很多，一级反渗透运行压力约为40-65bar，二级反渗透运行压力约为20-40bar，二级反渗透系统透过液排入清液罐，浓缩液返回一级系统再处理。
3 )离子交换过程:由于该填埋场氨氮浓度高，且要达到（GB16889-2008）表3标准，在经两级STRO处理之后，其氨氮浓度在25mg/L左右;采用钠型氨氮交换树脂离子交换系统将产水中剩余氨氮进一步去除，使其达到[GB16889-2008]表3标准。
4 )清水脱气及调回调pH过程: 反渗透膜元件只能脱除溶解性的离子，而不能脱除溶解性的气体，而填埋场渗滤液中含有一定量的溶解性气体，这就可能导致反渗透膜产水pH值达不到（GB16889-2008）表3标准的排放要求，因此设计pH调节装置和脱气塔装置，当二级反渗透的产水经过脱气塔之后，能有效脱除透过液中溶解的酸性气体后，pH值就能得到回调，接近或者达到排放标准，为保证经脱气塔后的清水pH值绝对满足排放要求，设置一套堿液投加系统，根据产水罐的pH值实时投加氢氧化钠溶液，此时系统将自动加少量碱回调pH值至排放要求。由于出水经脱气塔脱气处理，只需加微量的碱液即能达到排放要求，另外脱气塔对清液中剩余氨氮也有一定的去除能力。
通过该工艺设备在重庆长生桥填埋场的运行情况得知该应急处理工艺设备能有效解决长生桥填埋场渗滤液问题，设备稳定运行处理能力大于等于380m3/d，产水水质稳定达标。
5、结论:在综合考虑长生桥填埋场水质的情况下，设计了一套适合该填埋场的渗滤液STRO应急系统处理工艺，通过现场应用得到以下结论: ①该工艺简单有效，无需复杂生化处理系统，节约占地使用;②装置处理能力强，处理量可从380t/d规模选择，适用于大中小不同的填埋场和垃圾焚烧厂渗滤液处理，对水质波动适应性强;③装置结构紧凑，占地空间小，即插即用，无需复杂土建，该装置在集装箱两侧设置了门窗，方便检修;④针对目前填埋场渗滤液处理设备容易出现故障停工，雨季时期填埋场设备处理能力不足，中转场渗滤液量大无法及时运输到指定地点处理等情况，提供了一种投资小、实施周期短、处理能力可靠的应急处理装置。
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