摘要：垃圾滲濾液是一種重污染的有毒有機(jī)廢水，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重的威脅。本文綜述了垃圾滲濾液現(xiàn)有的膜處理技術(shù)，與傳統(tǒng)處理工藝相比，膜技術(shù)具有低能高效等優(yōu)點(diǎn)，是未來(lái)滲濾液處理技術(shù)的重要發(fā)展方向。由于垃圾滲濾液組成的復(fù)雜性，根據(jù)不同處理目的，微濾膜（MF）、超濾膜（UF）、納濾膜（NF）和反滲透膜（RO）4 種膜在垃圾滲濾液處理中都得到了一定的應(yīng)用?？偨Y(jié)發(fā)現(xiàn)，其中MF 和UF 對(duì)滲濾液的處理效果較差，一般作為滲濾液的預(yù)處理技術(shù)；NF 和RO 對(duì)滲濾液的處理效果較好，主要作為其深度處理技術(shù)。然而，膜污染阻礙了膜技術(shù)在滲濾液處理方面的發(fā)展與應(yīng)用，為此可通過(guò)研究開(kāi)發(fā)新型膜材料、有效的預(yù)處理技術(shù)和膜分離工藝優(yōu)化等方面來(lái)防止膜污染的發(fā)生，以便膜技術(shù)在滲濾液及其他水處理方面得到更加廣泛的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：廢水；膜；納濾；膜污染；污染防止

近年來(lái)生活垃圾產(chǎn)生量日益增多，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了嚴(yán)重威脅。衛(wèi)生填埋、焚燒和堆肥是目前最常用的垃圾處理方式[1-3]，垃圾堆積過(guò)程中經(jīng)過(guò)一系列的生物分解與物理化學(xué)過(guò)程，產(chǎn)生一種成分復(fù)雜、毒性較大的滲濾液[2]。垃圾滲濾液的性質(zhì)主要受垃圾成分、堆放時(shí)間、氣候條件等因素影響，一般具有以下特征[3-7]：有機(jī)物含量高（脂肪酸、灰黃霉酸類、腐殖質(zhì)類等）；氨氮含量高，導(dǎo)致C、N、P 比例失衡；無(wú)機(jī)化合物種類多（如Ca2+、Mg2+、NH4+、SO42.等）；重金屬種類多（如Cd2+、Cr3+、Cu2+等）。高毒高污染的垃圾滲濾液對(duì)自然水源造成嚴(yán)重的威脅，其處理技術(shù)是解決環(huán)境問(wèn)題的必要技術(shù)之一。

目前，垃圾滲濾液的處理方法有：生物法、物理化學(xué)法和土地處理法[8-11]。其中生物法和土地處理法處理成本低，但其處理效率較差；物理化學(xué)法處理效率較高，但其成本較高[12]。因此滲濾液處理技術(shù)在高效節(jié)能方面還有待研究，近年來(lái)膜技術(shù)在國(guó)內(nèi)外迅速發(fā)展，尤其在污水處理、飲用水凈化和海水淡化等方面應(yīng)用較為廣泛[13]。與傳統(tǒng)的水處理方法相比，膜技術(shù)具有能高效去除污染物、實(shí)現(xiàn)資源回收、裝置簡(jiǎn)單易操作以及穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)[14]。在滲濾液處理方面膜技術(shù)也受到了高度重視，為此本文綜述了近年來(lái)膜技術(shù)在滲濾液處理中的研究應(yīng)用進(jìn)展。

1 膜技術(shù)在滲濾液處理上的應(yīng)用

經(jīng)過(guò)多年的摸索和實(shí)踐，膜技術(shù)在滲濾液處理方面的應(yīng)用基本成熟。由于垃圾滲濾液成分復(fù)雜，針對(duì)不同的處理目的，微濾（MF）、超濾（UF）、納濾（NF）和反滲透技術(shù)（RO）都得到一定的應(yīng)用[4，15]。膜分離原理如圖1 所示。

1.1 微濾

微濾（MF）是以壓力差作為推動(dòng)力的膜分離技術(shù)，其本質(zhì)屬于篩分過(guò)程，主要通過(guò)溶液中微粒粒徑不同從而實(shí)現(xiàn)分離目的。微濾膜孔徑較大，一般為0.02～1.2μm，通常直接用平均孔徑表示其截留特性[16]。在壓力差的作用下，粒徑小于膜孔的顆粒隨溶液通過(guò)微濾膜，粒徑較大的顆粒被截留，從而實(shí)現(xiàn)不同粒徑顆粒的分離。膜的截留方式主要包括：機(jī)械截留、吸附截留、架橋截留和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部截留。由于微濾膜的截留吸附特性，常被用于去除懸浮物、大的膠體和微生物等。

微濾膜孔徑較大，只能有效地去除滲濾液中粒徑較大的膠體和懸浮物，而對(duì)其中的小粒徑污染物去除率較低。因此，在滲濾液處理中微濾膜一般不作為其深度處理工藝，而作為其他膜（UF、NF 和RO）或者其他物理化學(xué)工藝的預(yù)處理工藝。表1總結(jié)了微濾膜的一些相關(guān)研究，其中一些研究[17-18]將微濾膜作為反滲透膜的預(yù)處理工藝，結(jié)果表明微濾膜雖然對(duì)滲濾液中污染物去除率較低，但經(jīng)微濾膜預(yù)處理的水質(zhì)提高，達(dá)到反滲透膜進(jìn)水要求，減少了反滲透膜的污染，而且有效提高了整個(gè)膜系統(tǒng)的產(chǎn)水水質(zhì)和產(chǎn)水率。Moravia 等[3]也將微濾膜處理技術(shù)作為納濾的預(yù)處理技術(shù)，結(jié)果也證明了微濾膜預(yù)處理技術(shù)的有效性。在作為其他物理化學(xué)工藝的預(yù)處理工藝方面，Visvanathan 等[19]研究了將微濾膜作為臭氧氧化工藝的預(yù)處理，結(jié)果顯示其組合工藝對(duì)滲濾液的著色度和COD 去除都有較好的去除效果。表1 中實(shí)例驗(yàn)證了微濾膜在水處理方面的可實(shí)用性，但目前微濾膜對(duì)垃圾滲濾液中污染物去除率較低，需要結(jié)合其他工藝同時(shí)進(jìn)行，使處理工藝復(fù)雜化且加大了其處理成本是微濾膜實(shí)際應(yīng)用中需解決的問(wèn)題之一。

1.2 超濾

超濾（UF）是介于微濾和納濾之間，以壓力為驅(qū)動(dòng)力的一種膜分離，膜孔徑在0.001～0.1μm 之間[20]。在一定壓力下，超濾膜能截留部分大分子有機(jī)物、膠體和微粒，通常其截留相對(duì)分子質(zhì)量在1000～300000。根據(jù)超濾膜孔徑對(duì)雜質(zhì)進(jìn)行物理篩分作用，超濾去除處理液中的部分大分子物質(zhì)、膠體和微粒等，從而達(dá)到分離、濃縮和凈化的目的。

超濾可有效地去除滲濾液中的部分大分子物質(zhì)、膠體和微粒等，但其對(duì)滲濾液的處理效果較差，難以達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)，故較少作為滲濾液的深度處理工藝。近年來(lái)，超濾膜在滲濾液處理上應(yīng)用較多，在表2 中對(duì)部分研究進(jìn)行了總結(jié)。超濾膜在滲濾液處理方面和微濾膜一樣，也通常作為納濾或反滲透的預(yù)處理工藝[21]。Piatkiewicz 等[17]與Bohdziewicz等[22]將超濾作為反滲透膜的預(yù)處理工藝，結(jié)果顯示滲濾液經(jīng)超濾膜預(yù)處理后COD 降低，經(jīng)過(guò)預(yù)處理提高了進(jìn)入反滲透膜的滲濾液水質(zhì)，減小了反滲透膜的污染，同時(shí)也提高了反滲透的產(chǎn)水效率。其中Piatkiewicz 等的研究將滲濾液經(jīng)微濾膜預(yù)處理，再經(jīng)過(guò)超濾膜預(yù)處理，而其超濾膜對(duì)滲濾液的COD去除率僅為5%～10%，而未能充分發(fā)揮其超濾膜的作用。因此在研究中應(yīng)選擇合適且精簡(jiǎn)的預(yù)處理工藝，以形成簡(jiǎn)單高效的處理工藝，避免高成本低效率的情況發(fā)生。另一方面，滲濾液成分比較復(fù)雜，含有粒徑不同的各種顆粒物、膠體以及大分有機(jī)物等，因此在超濾膜處理過(guò)程對(duì)污染物的去除效果與膜孔徑有密切聯(lián)系。Renou 等[23]通過(guò)石灰絮凝-UF組合工藝，結(jié)果表明膜孔徑越小的超濾膜對(duì)滲濾液中污染物的去除率越高，其中對(duì)COD 的去除率最高可達(dá)66%。然而，在應(yīng)用中超濾膜的孔徑也并不是越小越好，Pi 等[24]利用超濾（UF）-水解酸化（HAR）-好氧生物接觸氧化（ABOR）組合工藝處理垃圾滲液，研究了不同膜孔徑的超濾膜在不同操作壓強(qiáng)的條件下處理滲濾液，結(jié)果表明同一操作壓力下膜孔徑小的超濾膜對(duì)污染物去除率較高，但同時(shí)也證明了膜孔徑較小的超濾膜需要更大的操作壓力，能量消耗更高，且更容易形成膜污染。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)所處理滲濾液的性質(zhì)以及處理目的，選擇合適超濾膜以及操作條件，避免能量消耗過(guò)高、膜污染嚴(yán)重以及濾出液不穩(wěn)定等情況產(chǎn)生。

1.3 納濾

納濾（NF）是介于超濾與反滲透之間的一種特殊的膜分離技術(shù)。納濾膜在分離的過(guò)程中表現(xiàn)出兩個(gè)特征：一是NF 膜孔徑較小，為0.001～0.01μm，對(duì)相對(duì)分子質(zhì)量數(shù)百的小分子也有較好的分離效果，其截留相對(duì)分子質(zhì)量在200～1000；二是膜表面帶有電荷對(duì)不同電荷和價(jià)態(tài)的陰離子存在不同的Donnan 電位效應(yīng)[25]。根據(jù)納濾膜的分離特性，對(duì)不同價(jià)態(tài)離子表現(xiàn)出不同的截留能力，對(duì)于高價(jià)金屬離子的去除率高達(dá)98%以上，對(duì)于二價(jià)金屬離子的去除率也高達(dá)95%以上[26]。基于納濾膜分離技術(shù)有高透水性以及對(duì)有機(jī)物、金屬鹽和膠體粒子的高截留性，納濾技術(shù)已廣泛應(yīng)用于制藥、化工、食品工業(yè)，尤其是污水以及滲濾液處理領(lǐng)域。

基于納濾膜技術(shù)特殊的分離性質(zhì)，在滲濾液處理中可高效地去除其中的膠體、有機(jī)物、無(wú)機(jī)物以及微生物等污染物，因此在滲濾液處理中納濾一般作為深度處理工藝。表3 中總結(jié)列舉了近年來(lái)有關(guān)納濾膜處理滲濾液的研究。其中一些研究[27-28]結(jié)果顯示，用納濾獨(dú)立工藝處理垃圾填埋場(chǎng)滲濾液，對(duì)滲濾液中COD、TP、TOC 等都有較高的去除率。與此同時(shí)，Chaudhari 等[28]的研究還表明納濾膜對(duì)Cr3+、Ni2+、Zn2+、Cu2+和Cd2+等各種金屬離子的去除率也能高達(dá)90%以上。但在這些研究中部分結(jié)果顯示納濾膜對(duì)NH4+-N 的去除率較低，其中去除率最低僅為13.9%。這主要是因?yàn)镹H4+-N 為中性無(wú)機(jī)物質(zhì)，且分子量小，低于實(shí)驗(yàn)所用納濾膜的截留分子量，從而使納濾膜的Donnan 效應(yīng)及截留機(jī)理對(duì)NH4+-N 去除的作用不高，而導(dǎo)致NH4+-N 的去除率低。針對(duì)納濾膜的這一特征，很多研究者提出將膜生物反應(yīng)器（MBR）與納濾膜技術(shù)結(jié)合[29-31]。從表3 中MBR 產(chǎn)水的NH4+-N 含量可發(fā)現(xiàn)，膜生物反應(yīng)器幾乎能將滲濾液中NH4+-N 全部去除，其組合工藝對(duì)滲濾液能達(dá)到較好的處理效果。在納濾膜與其他工藝結(jié)合方面，Moravia 等[3]通過(guò)高級(jí)氧化（AOP）/Fenton-納濾膜組合工藝處理垃圾滲濾液，結(jié)果顯示對(duì)滲濾液中各種污染物的去除率都高達(dá)95%以上，體現(xiàn)了其組合工藝處理滲濾液的優(yōu)勢(shì)。因此在應(yīng)用中需在控制處理成本的前提下，選擇合適的其他組合工藝處理滲濾液，以達(dá)到更好的處理效果。在4 種膜技術(shù)中，納濾膜比微濾和超濾對(duì)污染物去除率更高，且一般比反滲透膜的操作壓力更低，膜通量更高，因此納濾技術(shù)是滲濾液處理中最為理想的處理技術(shù)[32]。目前，在實(shí)際應(yīng)用中納濾膜污染問(wèn)題和濃縮液的處理問(wèn)題是其應(yīng)用面臨的主要問(wèn)題。在納濾膜污染重中，除了普通的吸附沉積污染，還有由于膜本身帶有電荷由靜電效應(yīng)形成的膜污染，因此需從兩個(gè)方面對(duì)膜進(jìn)行優(yōu)化，以減輕膜污染[33]。另一方面，滲濾液的濃縮液中富集了大量的污染物，還有運(yùn)行過(guò)程中添加的阻垢劑等。因此，需進(jìn)一步研究對(duì)滲濾液濃縮液的處理，完善其處理工藝。

1.4 反滲透

反滲透（RO）指與溶液自然滲透反方向的滲透，即溶劑從高濃度向低濃度溶液滲透的過(guò)程。反滲透膜孔徑一般小于1nm，以膜兩側(cè)靜壓差（1～10MPa）為驅(qū)動(dòng)力。反滲透膜能截留幾乎全部離子和小分子物質(zhì)，只允許溶劑（一般是水）通過(guò)，其截留相對(duì)分子質(zhì)量一般小于200。反滲透膜對(duì)有機(jī)物、金屬鹽、膠體粒子和固體微粒等有很高的截留性，目前主要應(yīng)用于純水生產(chǎn)、海水淡化、污水處理等領(lǐng)域。

反滲透膜可高效截留滲濾液中有機(jī)物、金屬鹽、膠體粒子和固體微粒，如表4 所示，很多實(shí)驗(yàn)性和工業(yè)規(guī)模的研究都表明反滲透膜對(duì)滲濾液中各種污染的去除率都高達(dá)90%以上。Chan 等[34]通過(guò)振動(dòng)剪切強(qiáng)化處理反滲透膜組件（vibratory shear-enhancedprocessing reverse osmosis），對(duì)香港NENT 普通垃圾填埋場(chǎng)滲濾液原液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明對(duì)滲濾液中污染物有很高的去除率。反滲透膜技術(shù)不僅可用于處理普通填埋場(chǎng)垃圾滲濾液，對(duì)于危險(xiǎn)物填埋場(chǎng)的滲濾液也同樣適用。.ír 等[35]對(duì)捷克某填埋場(chǎng)危險(xiǎn)物滲濾液進(jìn)行反滲透膜處理中試研究，結(jié)果顯示有較好的處理效果。目前，大多數(shù)研究都表明反滲透膜對(duì)滲濾液中各種污染物的去除率較高，但也同時(shí)表明反滲透膜的操作壓力較大且膜通量較小的缺點(diǎn)[27，34-37]。其中較大的操作壓力增加了膜運(yùn)行所需能耗，也提高了對(duì)膜設(shè)備的要求。因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)從降低操作壓力和提高滲透量?jī)煞矫嫒胧謱?duì)反滲透膜進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)。此外，一些研究[18，38]表明適當(dāng)采取膜組合工藝或?qū)⒛づc其他工藝結(jié)合將能有效地降低其操作壓力，而這些工藝主要表現(xiàn)為反滲透膜的預(yù)處理工藝（如微濾或超濾預(yù)處理，氨吹脫預(yù)處理，膜生物反應(yīng)器預(yù)處理等）。適當(dāng)?shù)念A(yù)處理工藝不僅有助于降低膜的操作壓力，也減緩了反滲透的污染。Hasar 等[38]研究證明，隨著反滲透膜運(yùn)行時(shí)間越久，膜通量越小，膜污染也越嚴(yán)重。在滲濾液處理中膜污染將降低整個(gè)膜系統(tǒng)的運(yùn)行效率，且膜的頻繁清洗和更換也加大了膜過(guò)濾的成本。因此，在反滲透膜實(shí)際應(yīng)用中，膜操作壓力大和易形成膜污染是阻礙反滲透膜在滲濾液方面發(fā)展應(yīng)用的兩個(gè)主要問(wèn)題。

目前，膜技術(shù)處理垃圾滲濾液實(shí)際應(yīng)用存在主要問(wèn)題：膜組件價(jià)格比較昂貴，增高了膜分離技術(shù)成本；膜材料對(duì)原液要求高，多數(shù)膜不能適用于強(qiáng)酸強(qiáng)堿等類型液體；滲濾液中含有大量的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、膠體及顆粒性物質(zhì)等，易導(dǎo)致膜污染情況。其中膜污染是阻礙膜技術(shù)發(fā)展的主要問(wèn)題之一。

2 膜的污染及防止

膜技術(shù)在垃圾滲濾液處理領(lǐng)域的應(yīng)用已得到世界各國(guó)的重視，目前影響膜通量的兩個(gè)主要因素是膜污染和濃差極化[39]。濃差極化是可逆過(guò)程，可通過(guò)改變?cè)O(shè)計(jì)和操作參數(shù)來(lái)降低和消除[40]。膜污染是運(yùn)行過(guò)程中影響操作效率和成本主要因素之一，因此解決膜污染問(wèn)題也是膜分離技術(shù)能在滲濾液處理中發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵。

2.1 膜在滲濾液處理中被污染的方式

膜污染是指在膜分離過(guò)程中，原液中的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、溶膠和顆粒狀物以及微生物等污染物在膜表面和膜孔內(nèi)吸附沉積，導(dǎo)致膜孔徑減小甚至堵塞，使膜的通量下降的現(xiàn)象[41]。根據(jù)污染的位置不同，可分為膜外污染和膜孔污染。膜外污染是污染物吸附在膜表面，阻礙溶液流入；膜內(nèi)污染是一些較小的分子或微粒進(jìn)入膜孔吸附沉積，使膜孔減小從而影響膜通量。如圖2 所示。

污染物根據(jù)種類可分為：無(wú)機(jī)污染、有機(jī)污染和微生物污染。滲濾液中含有大量的有機(jī)物、無(wú)機(jī)鹽、膠體及顆粒性物質(zhì)等，吸附在膜表面或膜孔徑對(duì)其造成嚴(yán)重污染，從而降低了膜的水通量。膜污染用膜過(guò)濾過(guò)程中污染阻力表征，根據(jù)Darcy 定律，得到式（1）。

其中，J 為膜通量；.P 為膜兩側(cè)壓力差；Rt 為總阻力；Rm 為膜固有阻力；Ri 為膜孔內(nèi)污染產(chǎn)生阻力；Rg 為膜表面凝膠層阻力；.為滲濾液黏度。

因此要減緩膜污染提高膜通量，可從膜材料改性減小膜固有阻力（Rm）、降低滲濾液黏度（.）、減小過(guò)程中膜污染（Ri 和Rg）等方面入手。

2.2 膜污染的防止

2.2.1 膜材料改性

消除膜污染最根本途徑是開(kāi)發(fā)研究新的膜材料，膜材料決定了其耐污性能、膜通量以及化學(xué)穩(wěn)定性。在實(shí)際運(yùn)用中由于原液成分差異大，所以應(yīng)根據(jù)實(shí)際水質(zhì)特性及處理要求選出符合要求的膜材料。因此應(yīng)加強(qiáng)膜材料的改性研究，開(kāi)發(fā)復(fù)合材料，提高膜的抗污染性、耐壓性以及化學(xué)穩(wěn)定性等，以推廣膜分離技術(shù)在垃圾滲濾液處理中的應(yīng)用。Kimura 等[43]分別對(duì)5 種膜材料和4 種不同來(lái)源的污染物進(jìn)行研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)膜污染是由膜性質(zhì)和污染物性質(zhì)共同決定的。Malogorzata 等[44]也研究發(fā)現(xiàn)膜污染性與膜親水性有關(guān)，膜的親水性越差越容易被污染。因此通過(guò)對(duì)膜的改性來(lái)減輕甚至消除膜污染是可行的，膜改性主要分為膜表面改性以及膜材料改性兩類。在膜表面改性方面，Wei 等[45]通過(guò)在反滲透膜表面接枝海因衍生物，研究發(fā)現(xiàn)接枝后膜表面的親水性明顯增加，其接觸角從57.7°下降到31.5°～50.4°，改性后的反滲透膜其耐污染性顯著提高。在膜材料改性方面，Yu 等[46]通過(guò)用Al2O3納米顆粒對(duì)超濾膜進(jìn)行改性，改性后膜的親水性和機(jī)械強(qiáng)度明顯增強(qiáng)，膜通量也從38L/(m2 . h)增加到120L/(m2 . h)，且改性后的膜運(yùn)用時(shí)膜污染速度下降，改性之后的膜滲透性和抗污性明顯提高。

2.2.2 優(yōu)化膜分離操作條件

膜分離操作條件對(duì)膜污染防止也尤為重要，其中主要操作條件有滲濾液的pH 值、操作壓力、滲濾液流動(dòng)方式以及運(yùn)行溫度等。滲濾液的pH 值將影響滲濾液的電位值，當(dāng)滲濾液的電位值和膜組件的電位值相同時(shí)，易發(fā)生吸附污染，因此可通過(guò)調(diào)節(jié)pH 值來(lái)調(diào)節(jié)滲濾液的電位值，使兩者的電位值不同，從而減少吸附降低污染[47]。此外，在操作壓力方面，在達(dá)到臨界壓強(qiáng)前，還可以通過(guò)提高操作壓力來(lái)提高水流速度，從而減輕濃差極化和沉積層形成，超過(guò)臨界點(diǎn)再提高壓力會(huì)使?jié)獠顦O化和膜污染加重[48]。因此在滲濾液處理過(guò)程中，對(duì)操作壓力的控制也極為重要。在膜處理過(guò)程中可適當(dāng)改變滲濾液的流動(dòng)方式，如紊流曝氣。紊流曝氣可以增加剪切力從而引起擴(kuò)散，使顆粒從膜表面遷移，避免污染物在膜表面積累沉積，從而提高膜出水通量減緩膜污染。但曝氣量并不是越高越好，Xu 等[49]研究發(fā)現(xiàn)過(guò)大的曝氣量會(huì)引起剪切力增大，導(dǎo)致污染物粒徑變小，使得形成的濾餅層更加致密，從而增加了膜過(guò)濾阻力，因此紊流曝氣存在一個(gè)最佳值。溫度是對(duì)膜污染影響較大的另外一個(gè)因素，適當(dāng)提高滲濾液溫度，加速了分子擴(kuò)散運(yùn)動(dòng)，同時(shí)也減小了滲濾液的黏度，使水分子和低分子量物質(zhì)更易透過(guò)膜，從而較小膜污染。

2.2.3 強(qiáng)化滲濾液的預(yù)處理

膜污染的主要原因是原液中含有大量的大分子有機(jī)物、膠體和固體顆粒等未經(jīng)過(guò)預(yù)處理或預(yù)處理不充分就直接進(jìn)行膜分離[50-51]，因此對(duì)滲濾液進(jìn)行有效的預(yù)處理是防止膜污染和避免頻繁清洗的最有效途徑。目前，預(yù)處理方法有高級(jí)氧化、絮凝以及生物法等，針對(duì)不同地方和年齡的滲濾液應(yīng)選擇合適的預(yù)處理方法，避免其逆效應(yīng)產(chǎn)生。Singh 等[52]用臭氧氧化預(yù)處理滲濾液，結(jié)果顯示臭氧氧化雖能降低滲濾液中HA 及DOC 的含量，但將滲濾液中大分子有機(jī)物催化氧化成更容易形成膜污染的小分子有機(jī)物，反而加重了膜污染。晏云鵬等[53]采用O3 催化-Ca(OH)2 絮凝組合工藝預(yù)處理滲濾液，Ca(OH)2 絮凝可以有效地去除垃圾滲濾液中的大分子有機(jī)物、Ca2+和Mg2+離子，再經(jīng)O3 處理后，廢水中的Ca2+和Mg2+離子濃度和COD 進(jìn)一步降低，經(jīng)預(yù)處理后反滲透膜通量比原來(lái)增加25%～35%，膜污染降低。譚懷琴等[54]采用電化學(xué)氧化法預(yù)處理垃圾滲濾液生化出水，研究結(jié)果顯示電化學(xué)氧化可有效去除水中的膠體物質(zhì)，處理后的滲濾液過(guò)濾通量顯著增加，且膜污染速率變緩，表明了電化學(xué)預(yù)處理對(duì)過(guò)濾性能有較好的改善。Wang 等[55]和Niu等[56]用生物法對(duì)滲濾液預(yù)處理，研究顯示對(duì)膜污染都有較好的預(yù)防作用。因此，正確的選擇預(yù)處理方法，不僅可以提高滲濾液的去除率，而且還可以降低膜污染。

2.2.4 優(yōu)化膜清洗工藝

在研究中盡管選擇合適的膜材料、操作條件以及對(duì)滲濾液預(yù)處理，但仍會(huì)存在膜表面的凝膠層和膜孔堵塞等膜污染現(xiàn)象，而去除這種無(wú)法避免的膜污染最有效途徑是膜清洗。膜清洗主要有物理清洗和化學(xué)清洗兩種。物理清洗有氣水反沖洗、空氣反吹洗和超聲波清洗等，但一般物理清洗法對(duì)膜通量的恢復(fù)效果較差。郭偉等[57]利用超聲清洗污染的聚偏氟乙烯中空纖維超濾膜，研究發(fā)現(xiàn)超聲清洗30min 后， 膜通量從原污染組件的0.0368cm3/ (cm2 .min)增加到0.125cm3/(cm2 .min)，恢復(fù)到初始通量的72.5%，證明了超聲清洗的可行性與有效性，但其清洗效果比化學(xué)清洗效果差?；瘜W(xué)清洗是根據(jù)膜的污染情況，用氧化劑（NaClO 等）、酸（檸檬酸、鹽酸、草酸等）、堿（NaOH）、絡(luò)合物以及酶等對(duì)膜進(jìn)行清洗[58]?；瘜W(xué)清洗能較好地去除膜污染物，但會(huì)形成二次污染，因此將兩者進(jìn)行結(jié)合，再對(duì)膜清洗是恢復(fù)膜通量的最佳辦法。Kwon等[27]用物理清洗法和化學(xué)清洗法結(jié)合清洗處理垃圾滲濾液后的NF 膜，清洗步驟：純凈水沖洗—檸檬酸（pH 值為2.5±0.1）侵泡—純凈水沖洗—NaOH（pH 值為11.5±0.1）+EDTA 混合液清洗—純凈水清洗，最終膜通量恢復(fù)到97.8%，充分證明了膜污染清洗恢復(fù)的可行性。

3 結(jié) 語(yǔ)

由于垃圾滲濾液成分復(fù)雜、難降解以及水質(zhì)變化大等特點(diǎn)，常規(guī)的物理、化學(xué)和生物等方法難以滿足其處理要求，而膜分離技術(shù)在處理滲濾液方面具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作方便以及高效節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)，因此該技術(shù)產(chǎn)生了可觀的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。其中微濾（MF）膜和超濾（UF）膜孔徑較大，對(duì)污染物去除率較低，一般作為滲濾液的預(yù)處理技術(shù)；納濾（NF）膜和反滲透（RO）膜對(duì)滲濾液中污染物去除率較高，是垃圾滲濾液深度處理技術(shù)。

在膜分離技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中，膜污染是阻礙其發(fā)展的主要因素之一，膜污染降低了膜分離過(guò)程的效率，縮短了膜組件的使用年限，從而加大了膜技術(shù)處理成本，因此膜污染的控制是未來(lái)的重點(diǎn)研究對(duì)象之一。為此，研究開(kāi)發(fā)新的膜材料、優(yōu)化原液預(yù)處理工藝、優(yōu)化膜分離工藝以及膜清洗工藝等將是其重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。只有這些問(wèn)題都得以解決，膜技術(shù)在垃圾滲濾液及其他廢水處理領(lǐng)域才能得到更加廣泛的應(yīng)用。