mbr工藝處理生活垃圾滲濾液（垃圾滲濾液處理）

2023-11-30 11:59:33 2

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垃圾滲濾液特點及工藝難點

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、擠壓、運輸、填埋或焚燒處理過程中會產生多種代謝產物和水分，形成成分極為複雜的高濃度有機廢水——垃圾滲濾液；未經處理的垃圾滲濾液流經地表或滲入地下水後，破壞周圍土壤的生態平衡,造成土壤或水源汙染，將對環境造成嚴重的二次汙染。

垃圾滲濾液中含有氨氮和各種溶解態的陽離子、重金屬、酚類、可溶性脂肪酸及其它有機汙染物，具有水質複雜、水質水量變化大、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餘量；

2.抗水質衝擊負荷能力強，滲濾液水質波動變化較大，因此，要求處理工藝需要有極強的抗衝擊負荷能力；

3.高COD、BOD去除能力，垃圾滲濾液COD濃度變化範圍大，最高達80000mg/L，甚至更高。因此處理工藝需要具備極高的有機汙染物去除能力；

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

MBR含義及其工作原理

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汙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，使活性汙泥濃度大大提高，其水力停留時間（HRT）和汙泥停留時間（SRT）可以分別控制。

2.傳統活性汙泥法流程

在傳統的汙水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴於活性汙泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而汙泥的沉降性取決於曝氣池的運行狀況，改善汙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範圍。由於二沉池固液分離的要求，曝氣池的汙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 ）與汙泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負荷與降低汙泥負荷往往形成矛盾。系統在運行過程中還產生了大量的剩餘汙泥，其處置費用佔汙水處理廠運行費用的 25% ～ 40% 。傳統活性汙泥處理系統還容易出現汙泥膨脹現象，出水中含有懸浮固體，出水水質惡化。

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廢水生物處理技術有機結合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，並且由於曝氣池中活性汙泥濃度的增大和汙泥中特效菌 ( 特別是優勢菌群 ) 的出現，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M 比減少剩餘汙泥產生量（甚至為零），從而基本解決了傳統活性汙泥法存在的許多突出問題。

4.MBR工藝分類

01分置式

膜組件和生物反應器分開設置。生物反應器中的混合液經循環泵增壓後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，成為系統處理水。

02一體式

膜組件置於生物反應器內部，進水進入膜 - 生物反應器，其中的大部分汙染物被混合液中的活性汙泥去除，再在負壓作用下由膜過濾出水。

03複合式

形式上也屬於一體式膜 - 生物反應器，所不同的是在生物反應器內加裝填料，從而形成複合式膜 - 生物反應器，改變了反應器的某些性狀。

5.MBR工藝優越性

1、高效的固液分離，出水水質優質穩定。

2、剩餘汙泥產量少。

3、佔地面積小，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、克服了傳統活性汙泥法易發生汙泥膨脹的弊端。

6、操作管理方便，易於實現自動控制。

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處理方法增加約30％－50％。

2、能耗高：泥水分離的膜驅動壓力;高強度曝氣；為減輕膜汙染需增大流速。

3、膜汙染清洗。

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。

7.MBR用膜介紹

1高分子有機膜材料

材質：聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳香族聚醯胺、含氟聚合物等

優點：成本相對較低，造價便宜，膜的製造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也較為多樣，應用廣泛.

不足：運行過程易汙染、強度低、使用壽命短

2無機膜

材質：金屬、金屬氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、無機高分子材料等

優點（陶瓷膜為例）：耐酸、抗壓、抗溫，其通量高、能耗相對較低

不足：造價昂貴、不耐鹼、彈性小、膜的加工製備有一定困難

MBR用膜介紹

目前MBR膜組件中使用量較大的只有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由於其優良的物理和化學性能（強度和耐腐蝕性）在國內和國外用量均最大。

MBR工藝中用膜一般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都採用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔徑。

微濾常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚碸、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚醯亞胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚醯胺等。

超濾常用聚合物材料有：聚碸(PS)、聚醚碸(PES)、聚醯胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纖維素酯、聚醚醚酮、聚亞醯胺、聚醚醯胺等。

PVDF(聚偏氟乙烯)材質中空纖維膜，PVDF是一種氟化聚合物，具有300萬～400萬的分子量，有很強的物理強度和化學穩定性。

膜橫斷面放大照片

膜表面放大照片

陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等無機材料製備的多孔膜，其孔徑為0.1－50μm。

具有化學穩定性好，能耐酸、耐鹼、耐有機溶劑、機械強度大，可反向衝洗、抗微生物能力強、耐高溫、孔徑分布窄、分離效率高等特點。

陶瓷膜與同類的有機高分子膜相比具有許多優點：它堅硬、承受力強、耐用、不易阻寨，對具有化學侵害性液體和高溫清潔液有更強的抵抗能力，其主要缺點就是價格昂貴目，製造過程複雜。

MBR膜組件

1中空纖維

中空纖維具有高壓下不變形的強度，勿需支撐材料。把大量(多達幾十萬根)中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內。纖維束的開口端用環氧樹脂鑄成管板。外徑一般為 40 ～ 250 μm ，內徑為 25 ～ 42μm 。在 MBR 中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構成浸沒式膜 - 生物反應器，一般為外壓式膜組件。

優點：裝填密度高，一般可達16000－30000 m2/m3 ；造價相對較低；壽命較長；可以採用物化性能穩定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需要支撐材料。

缺點：對堵塞敏感，汙染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響,壓力降較大；再生清洗困難；原料的前處理成本高。

2板框式

板框式是MBR 工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似於普通的板框式壓濾機。

優點：製造組裝簡單，操作方便，易於維護、清洗、更換。

缺點：密封較複雜，壓力損失大，裝填密度小。

3管狀膜

由膜和膜的支撐體構成，有內壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多採用內壓型，即進水從管內流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 6～24mm 之間。管狀膜被放在一個多孔的不鏽鋼、陶瓷或塑料管內，每個膜器中膜管數目一般為4－18根。管狀膜目前主要有燒結聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價格較高，但耐汙染且易清洗。尤其對高溫介質適用。