垃圾滲濾液處理技術之MBR+膜深度處理技術解析
時間：2022-07-01 來源：網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載 作者：北極星水處理網(wǎng) 閱讀：975次
生活垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥、機械處理和填埋等。垃圾在堆放、中轉(zhuǎn)、擠壓、運輸、填埋或焚燒處理過程中會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物和水分，形成成分極為復雜的高濃度有機廢水——垃圾滲濾液；未經(jīng)處理的垃圾滲濾液流經(jīng)地表或滲入地下水后，破壞周圍土壤的生態(tài)平衡,造成土壤或水源污染，將對環(huán)境造成嚴重的二次污染。
垃圾滲濾液中含有氨氮和各種溶解態(tài)的陽離子、重金屬、酚類、可溶性脂肪酸及其它有機污染物，具有水質(zhì)復雜、水質(zhì)水量變化大、有機物即BOD5和COD濃度高、氨氮含量高，金屬含量較高等顯著特點，因此在選擇垃圾滲濾液處理工藝時，需要滿足以下條件：
1.滿足水量變化大的特點，工藝設計需留有足夠的余量；
2.抗水質(zhì)沖擊負荷能力強，滲濾液水質(zhì)波動變化較大，因此，要求處理工藝需要有極強的抗沖擊負荷能力；
3.高COD、BOD去除能力，垃圾滲濾液COD濃度變化范圍大，最高達80000mg/L，甚至更高。因此處理工藝需要具備極高的有機污染物去除能力；
4.高氨氮處理能力，滲濾液氨氮濃度一般從數(shù)百到幾千mg/L不等，一般認為在1500-3000mg/L左右。但也可高達4000mg/L左右。要求處理工藝具有很高的氨氮去除率；
5.盡可能的減少二次污染。
基于以上特點，要滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）排放標準，依靠的單獨處理方法（生物法、物理法、化學法）難以滿足以上所有條件。比較經(jīng)濟可行、又可穩(wěn)定達標的滲濾液處理工藝需采用物理、化學與生物法相結(jié)合的處理工藝。
02 垃圾滲濾液處理工藝
1“外置式膜生化反應器（MBR）+膜深度處理”工藝技術原理
外置式膜生化反應器，由前置式反硝化、硝化反應器和分體式超濾單元組成。
在硝化池中通過高活性的好氧微生物作用降解大部分有機污染物，并使氨氮和有機氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽回流至反硝化池，在缺氧的環(huán)境中還原成氮氣排出進行脫氮。
為提高氧的利用率采用射流曝氣器和高液位生化反應器。
超濾采用孔徑為0.02um的有機管式超濾膜，分離出凈化水和菌體，由于實現(xiàn)了泥水完全分離，污泥回流可使生化反應器中的污泥濃度達到15-25g/L，經(jīng)馴化形成的微生物菌群對廢水中難生物降解的有機物也能逐步降解。超濾清液出水無菌，無懸浮物，可達到GB16889-1997三級標準。
為滿足排放標準，在膜生化反應器出水之后增加納濾(或反滲透)以及配套的濃縮液物理化學處理的技術。由于膜生化反應器的出水氨氮、總金屬離子、SS等指標已經(jīng)達到排放標準，但部分難生化降解或不可生化降解的有機污染物尚不能去除，采用納濾（或反滲透）進行深度處理，進一步分離難降解較大分子有機物，確保出水指標全部達到排放要求，其濃縮液通過配套的物理化學處理后，可以實現(xiàn)場內(nèi)處置。
2 工藝流程
垃圾填埋場滲濾液處理工藝流程
垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝流程
03 MBR含及其工作原理
1 定義:
MBR為膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）的簡稱,是一種將膜分離技術與生物技術有機結(jié)合的新型水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制。
2 傳統(tǒng)活性污泥法流程
在傳統(tǒng)的污水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5~3.5g/L 左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25%～ 40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。
3 MBR法流程
MBR 工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結(jié)合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優(yōu)勢菌群)的出現(xiàn)，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M 比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。
膜組件和生物反應器分開設置。生物反應器中的混合液經(jīng)循環(huán)泵增壓后打至膜組件的過濾端，在壓力作用下混合液中的液體透過膜，成為系統(tǒng)處理水。
膜組件置于生物反應器內(nèi)部，進水進入膜-生物反應器，其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥去除，再在負壓作用下由膜過濾出水。
復合式
形式上也屬于一體式膜-生物反應器，所不同的是在生物反應器內(nèi)加裝填料，從而形成復合式膜-生物反應器，改變了反應器的某些性狀。
5 MBR工藝優(yōu)越性
1、高效的固液分離，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定。
2、剩余污泥產(chǎn)量少。
3、占地面積小，無需二沉池，工藝設備集中。
4、可去除氨氮及難降解有機物。
5、克服了傳統(tǒng)活性污泥法易發(fā)生污泥膨脹的弊端。
6、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制。
6 MBR工藝的不足
1、投資大：膜組件的造價高，導致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約30％－50％。
2、能耗高：泥水分離的膜驅(qū)動壓力;高強度曝氣；為減輕膜污染需增大流速。
3、膜污染清洗。
4、膜的壽命及更換，導致運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換。
