MBR法用于垃圾滲瀝液的研究

邢金梅 韓經(jīng)綽

（濮陽市生活垃圾無害化處理場 河南 濮陽 457000）

近年我國經(jīng)濟(jì)獲得了快速發(fā)展，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)加速發(fā)展，以及人口膨脹，垃圾產(chǎn)量也在不斷的增加，城市垃圾的處理越來越重要。而目前我國的垃圾主要處理方式依然以為生填埋為主。雖然生物填埋的投資小，費(fèi)用低，需要的技術(shù)條件不高，但是垃圾滲液對于水的污染日益嚴(yán)重。所以研究垃圾滲瀝液的有效處理，已經(jīng)成為了目前垃圾填埋場建設(shè)的重點(diǎn)。

滲瀝液的成分復(fù)雜，一般含有高氨氮等物質(zhì)，所以對于垃圾滲瀝液的處理需要達(dá)到水質(zhì)要求，對于未來的垃圾陳化滲瀝液也可以輕松處理的方法。目前國外的研究表明大多數(shù)的生物化學(xué)方法，或者單純的生物方法對于處理垃圾滲瀝液的效果并不是很理想，因?yàn)榕欧诺奈菜幸廊缓写罅康奈唇到夂筒豢山到獾漠a(chǎn)物。目前國外的普遍經(jīng)驗(yàn)就是生物技術(shù)處理結(jié)合膜技術(shù)。膜技術(shù)也成為了垃圾滲瀝液可以達(dá)標(biāo)排放的主要保證。

1 透過膜介質(zhì)分類

膜分離技術(shù)的核心在于選擇透過膜的介質(zhì)。滲瀝液在膜兩側(cè)壓力的作用下，原料可以選擇性的經(jīng)過透過膜，達(dá)到分離和提純的目的。在壓力梯度的控制下，主要有微濾，超濾，納濾和反滲透等。

1.1 微濾膜

微濾膜主要是篩網(wǎng)狀，其靜壓的作用下，可以讓小于膜空隙的粒子通過，但是大于孔隙的被有效截留，實(shí)現(xiàn)大小不同組分的分離。在膜表面還存在著吸附截留，架橋截留等情況存在。因?yàn)槲⒖啄さ慕Y(jié)構(gòu)整齊，所以孔徑的變化范圍是很小的。膜的質(zhì)地比較薄，平均厚度比較低，明顯薄于一般的介質(zhì)，所以吸附濾液的情況比較少，另外壓力的變化，對于濾液的影響也比較小。還因?yàn)榭障逗?，流動性?qiáng)，所以在比較低的壓力下，就可以輕松的實(shí)現(xiàn)流體的通過。

1.2 納濾膜

納濾膜的孔徑也比較小，一般介于反滲透膜和微濾膜之間，不同的是其帶有負(fù)的帶電基團(tuán)。在靜電的作用下可以有效阻礙陰離子的滲透，因?yàn)樵陔姾傻淖饔孟录{濾需要的壓力比較小，在同等的條件下納濾的通過率明顯高于反滲透，所以一般納濾也被稱為“低壓反滲透”，或者說“疏松反滲透”，不僅僅可以實(shí)現(xiàn)濃縮，還可以有效的實(shí)現(xiàn)脫鹽。所以說納濾在垃圾滲液的處理中作用效果好，速度快，濃縮倍數(shù)高。

1.3 反滲透膜

反滲透膜的孔徑結(jié)構(gòu)大于納濾膜，但是其孔徑結(jié)構(gòu)一般屬于非對稱機(jī)構(gòu)，主要的作用力在于壓差。反滲透膜的特點(diǎn)就是作用的比較廣泛，幾乎可以輕松去除水內(nèi)的一切物質(zhì)，包括顆粒，無機(jī)鹽、無機(jī)物、有機(jī)物，以及細(xì)菌病毒等。所以對于水的凈化作用比較強(qiáng)大。

2 BMR工藝流程和處理單元

2.1 BMR工藝流程

BMR就是膜生物反應(yīng)器的簡稱，也就是通過分子生物膜技術(shù)，快速的實(shí)現(xiàn)對于垃圾滲液的處理。BMR工藝是一種典型的膜反應(yīng)器生物處理方式，采用納濾，以及反滲透，是一項(xiàng)綜合性的膜分離技術(shù)。首先，滲濾液需要在調(diào)節(jié)池中進(jìn)行水質(zhì)和水量的調(diào)節(jié)，升溫后進(jìn)入?yún)捬醴磻?yīng)器，其后進(jìn)入好氧反應(yīng)器。其次，通過生物的降解作用，實(shí)現(xiàn)氨氮物質(zhì)的可控化。最后，不能有效分解的有機(jī)污染物進(jìn)入中間水池，進(jìn)行進(jìn)一步的處理，達(dá)標(biāo)的水排放。濃水和污泥進(jìn)行回灌，進(jìn)入垃圾填埋場。

2.2 BMR處理單元

2.2.1 預(yù)處理單元

預(yù)處理單元主要就是調(diào)節(jié)池和厭氧池。濾液在厭氧的作用下，可以實(shí)現(xiàn)有效的生物消化，成為最終的產(chǎn)物沼氣，二氧化碳等。沒有發(fā)生反應(yīng)的物質(zhì)，以及反應(yīng)后的中間產(chǎn)物會一塊同水流流到缺氧反應(yīng)器，在這里可以發(fā)生兼氧生物反應(yīng)，此時(shí)可以發(fā)生硝酸鹽，以及亞硝酸鹽的降解，可以產(chǎn)生氮?dú)馀懦?，不僅僅可以降低水中的總氮含量，還可以產(chǎn)生水的堿性，為下一步的反應(yīng)做好準(zhǔn)備。

2.2.2 膜生物反應(yīng)

BMR技術(shù)其實(shí)質(zhì)就是一種生物的降解過程，以及高效膜分離技術(shù)的完美結(jié)合。其中包括生物反應(yīng)膜，脫水分離組件，以及膜清洗裝置。一般采用一體化的裝置模式，因?yàn)槠渲苯忧譀]在生物反應(yīng)器中，所以也被稱為侵沒式樣的生物反應(yīng)器，可以有效的提高氮的清除，缺氧段的增加，可以有效的增加去除效果。

2.2.3 納濾和反滲透

一般來說納濾和反滲透的界限不明顯，具體的操作中使用哪一種方式，完全取決于具體的水質(zhì)和對于處理的要求。對于膜分離技術(shù)來說以濃水和淡水作為區(qū)別，濃水中含有大量的有機(jī)物質(zhì)，淡水中含有的有機(jī)物質(zhì)和離子比較少。一般的納濾和反滲透主要由五部分組成，保安過濾、納濾、反滲透膜裝置，除垢劑投加裝置和殺菌投加裝置。

2.2.4 污泥處理

一般的處理中污泥的含量是比較高的，而且體積大，不便于輸送。剩余的污泥因?yàn)槠渲泻写罅康募?xì)菌，微生物，以及重金屬離子，所以需要有效和快速的進(jìn)行處理。有效的減少污泥中的有機(jī)物，降低污泥中的含水量，有效的降低污泥的后續(xù)處理費(fèi)用。有效的對于蟲卵和微生物殺滅，實(shí)現(xiàn)污泥的合理化利用。膜反應(yīng)器內(nèi)盡量的達(dá)到低污泥運(yùn)行，定期對于生物反應(yīng)器進(jìn)行除污，以潛污泵的方式定期抽送污泥至垃圾場進(jìn)行填埋。

3 BMR處理垃圾滲瀝液優(yōu)缺點(diǎn)

3.1 BMR工藝的優(yōu)點(diǎn)

首先，是分離率高。垃圾滲瀝液中含有大量的懸浮物和蛋白質(zhì)等，但系統(tǒng)微生物在負(fù)電荷的作用下可以實(shí)現(xiàn)較好的分離，并且可以在處理的過程中產(chǎn)生相當(dāng)可觀的熱量。其次，污泥停留的時(shí)間長到15-45天，所以有利于硝化菌的生長，可以很好的實(shí)現(xiàn)硝化作用。微生物停留的時(shí)間比較長，所以可以在反應(yīng)器內(nèi)形成一種豐富的生物相，污泥的產(chǎn)生量降低，減少了污泥的處理費(fèi)用。出水的水質(zhì)比較好，因?yàn)槟さ姆蛛x率比較高，所以有機(jī)物的去除率高，可以清除細(xì)菌和病毒。因?yàn)樯锓磻?yīng)器中的微生物濃度比較高，所以盡管可能存在負(fù)荷的波動，但是對于整個(gè)系統(tǒng)的影響不明顯，處理水的變化不大，水質(zhì)比較穩(wěn)定。最后因?yàn)榻Y(jié)構(gòu)比較簡單，并且運(yùn)動靈活，不存在一般的污泥工藝中二沉池污泥膨脹的問題。

3.2 BMR工藝的缺點(diǎn)

成本比較高，不僅僅膜的造價(jià)比較高，膜運(yùn)動的能耗也比較高，一直以來系統(tǒng)成本和能耗沒有有效降低。即使對于比較合適的膜，并且是在較為適宜的條件下，膜的表面依然會產(chǎn)生沉積污染，造成脫鹽和產(chǎn)水的降低，影響到生產(chǎn)，甚至于需要停產(chǎn)。雖然目前進(jìn)行膜清洗的方式不少，但是低成本實(shí)現(xiàn)高效膜清洗的能力依然不足。

4 結(jié)語

BMR技術(shù)作為近年發(fā)展起來的一種新型水處理工藝，其發(fā)展的前景廣闊。因?yàn)槠渥詣踊?，集成化，一體化程度高，正逐步的成為垃圾滲瀝液的主流處理模式，必將在國內(nèi)外的垃圾填埋場的項(xiàng)目中得到廣泛的應(yīng)用。

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