膜生物反應(yīng)器處理垃圾滲濾液的應(yīng)用研究

董鴻鵬

【摘要】面對(duì)垃圾滲濾液對(duì)水體、土壤等生態(tài)環(huán)境及人類(lèi)健康造成的危害，應(yīng)采取有效措施進(jìn)行治理，膜生物反應(yīng)器作為較有發(fā)展前景的技術(shù)之一，具有出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低、易于全自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)，本文主要闡述膜生物反應(yīng)器類(lèi)型，以及膜生物反應(yīng)器及其組合工藝處理垃圾滲濾液的應(yīng)用研究。

【關(guān)鍵詞】膜生物反應(yīng)器；垃圾滲濾液；應(yīng)用

目前，處理垃圾滲濾液的方法主要由生化法、物化法、膜分離法等。經(jīng)研究表明，垃圾滲濾液經(jīng)生化法或生物+常規(guī)物化法處理后，不能消除難降解有機(jī)物，從而使得出水無(wú)法達(dá)到國(guó)家要求的排放標(biāo)準(zhǔn)。膜生物反應(yīng)器（Membrane Bioreactor，MBR）是將膜過(guò)濾法和生物法相結(jié)合的工藝，與傳統(tǒng)生物工藝相比，MBR工藝具有固液分離效率高、出水水質(zhì)好、污泥產(chǎn)量低、易于全自動(dòng)控制等優(yōu)點(diǎn)。

一、膜生物反應(yīng)器的類(lèi)型

MBR工藝按照膜組件放置的位置不同，可將其分為分置式膜生物反應(yīng)器和浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器兩大類(lèi)：

（1）分置式膜生物反應(yīng)器是膜組件與生物反應(yīng)器靠管線和泵相連接，廢水先經(jīng)生物池反應(yīng)、去除一部分有機(jī)物及氨氮后，在靠泵增壓后進(jìn)入膜組件，經(jīng)膜組件過(guò)濾、截留懸浮物及大部分溶解性物質(zhì)，從而凈化廢水，于此同時(shí)濃縮液回流到生物反應(yīng)器內(nèi)。分置式MBR具有易于控制、便于清洗、能耗大、運(yùn)行費(fèi)用高等特點(diǎn)。

（2）浸沒(méi)式膜生物反應(yīng)器是將膜組件置于生物反應(yīng)器內(nèi)，采用間歇的運(yùn)行方式，當(dāng)廢水進(jìn)入浸沒(méi)式MBR后，經(jīng)生物降解、去除一部分污染物質(zhì)，再由抽吸泵或高位差的作用下、經(jīng)膜過(guò)濾出水，從而達(dá)到凈化水質(zhì)的目的。浸沒(méi)式MBR反應(yīng)器底部設(shè)有曝氣裝置，不僅能為反應(yīng)器中的微生物提供好氧環(huán)境、維持好氧微生物的生存，還能使混合液隨著氣流向上流動(dòng)，在膜表面產(chǎn)生剪切力，靠空氣和水流的擾動(dòng)來(lái)減緩膜污染。與分置式MBR相比，浸沒(méi)式MBR具有能耗低、占地面積小、不堵塞膜纖維中心孔等特點(diǎn)。近年來(lái)，由于膜成本逐漸降低，MBR工藝已在垃圾滲濾液中廣泛使用。

二、膜生物反應(yīng)器在垃圾滲濾液中的應(yīng)用

膜生物反應(yīng)器能有效去除垃圾滲濾液中的有機(jī)物，一般在條件適當(dāng)?shù)那闆r下，可去除COD達(dá)到70%以上，謝珊等采用間歇式膜生物反應(yīng)器處理垃圾滲濾液，在HRT為2天、SRT為30天的條件下運(yùn)行，可使得出水COD降至0.32～1.2 gm。但不同年份的滲濾液，其理化性質(zhì)也不同，如表1所示，越年輕的滲濾液、其可生化性也就越好，隨著時(shí)間積累、滲濾液難降解的有機(jī)物逐漸增加、廢液的可生化性也逐漸變差，其處理難度也在增加，滲濾液中的大分子物質(zhì)易被MBR工藝去除，但小分子物質(zhì)如腐殖質(zhì)很難被MBR徹底凈化。單一的MBR工藝很難使得出水達(dá)標(biāo)，而納濾和反滲透工藝可有效去除小分子物質(zhì)，因此采用MBR工藝與納濾或反滲透等組合工藝處理垃圾滲濾液。靳云輝等人根據(jù)四川省某城市生活垃圾填埋廠滲濾液的特點(diǎn)，采用外置式MBR+NF+RO工藝進(jìn)行處理，經(jīng)調(diào)試后工藝穩(wěn)定運(yùn)行，使得出水COD達(dá)到31—52mg/L，出水水質(zhì)指標(biāo)達(dá)到《生活垃圾填埋場(chǎng)污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB 16889—2008）的標(biāo)準(zhǔn)。

氨氮濃度較高既是垃圾滲濾液的特點(diǎn)、也是廢水處置的難點(diǎn)，MBR對(duì)氨氮的去除利用活性污泥中微生物的硝化—反硝化作用，一般設(shè)定SRT為15—25天，可滿足硝化—反硝化要求，當(dāng)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行后，氨氮去除率可達(dá)到80%—90%。葉杰旭等采用缺氧/兩級(jí)好氧MBBR—MBR組合工藝處理經(jīng)EGSB預(yù)處理后的垃圾滲濾液，實(shí)驗(yàn)證明，該工藝對(duì)氨氮的去除效果明顯，在進(jìn)水氨氮約為1650mg/L的前提下，對(duì)氨氮的去除率達(dá)到99%左右。鑒于MBR膜的過(guò)濾截留作用、可有效去除垃圾滲濾液的懸浮物和色度，平均去除率可達(dá)到90%以上。在實(shí)際工程應(yīng)用中，也多采用MBR及其組合工藝對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理。

三、小結(jié)

鑒于垃圾滲濾液具有污染物濃度高、成分復(fù)雜、可生化性差等特點(diǎn)，采用MBR及其組合工藝對(duì)垃圾滲濾液進(jìn)行處理，可有效截留污染物質(zhì)、且高效脫氮，使得出水達(dá)標(biāo)，因此采用MBR工藝處理垃圾滲濾液具有較廣泛的應(yīng)用前景。