垃圾滲透液處理---旭日東
發布時間：2019-04-02 00:05:38
生活垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥、機械處理和填埋（mái）等。垃圾在堆放、中轉、擠壓、運輸、填（tián）埋或焚燒（shāo）處理過程中（zhōng）會產生多種代（dài）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（jīng）處理（lǐ）的垃圾滲濾液（yè）流經地表或滲入地（dì）下水後，破壞周圍土壤的生態平衡,造成土壤或水源汙（wū）染，將（jiāng）對環境造成嚴重（chóng）的（de）二次汙染。
垃圾（jī）滲濾液（yè）中（zhōng）含有氨（ān）氮和各（gè）種溶解（jiě）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（jù）有水質複雜、水質水量變化大、有機物即BOD5和（hé）COD濃度高、氨氮含量高，金（jīn）屬含量較高等顯著特點，因此在（zài）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（yú）量；
2.抗水質衝（chōng）擊負荷能力強，滲濾液水質波動變化較大，因此（cǐ），要求處理工藝需（xū）要有極強的（de）抗衝擊負荷能力（lì）；
3.高COD、BOD去除（chú）能力，垃圾滲濾液COD濃度變化範圍大，最高達（dá）80000mg/L，甚至更高。因此處理工藝需要具（jù）備極高的有（yǒu）機汙（wū）染（rǎn）物去除能力；
4.高氨（ān）氮處（chù）理能（néng）力，滲濾液氨氮濃（nóng）度一般從數百（bǎi）到幾千mg/L不等（děng），一般認為在1500-3000mg/L左右。但也可（kě）高達4000mg/L左右。要求處（chù）理工藝（yì）具（jù）有很高（gāo）的氨氮去除率；
5.盡可能的減少二次汙（wū）染。
基於以（yǐ）上（shàng）特點，要滿足《生活垃圾填（tián）埋場汙染控製標準》（GB16889-2008）排放標（biāo）準，依（yī）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（jiào）經濟可行、又可穩定達標的滲濾液處理工藝需采用物理、化學與生物法相結合的處理工藝。
02垃圾滲濾液處理工藝
1“外置式膜生化反（fǎn）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（lǜ）單元組成。
在硝化（huà）池中（zhōng）通過高活性的好氧微生物作用降解大（dà）部分有機汙染物，並使氨氮和有機氮轉化為硝酸鹽回流至反硝化池，在缺氧的環（huán）境中還（hái）原成氮氣排出進行脫氮。
為（wéi）提高氧的利用率采用射流（liú）曝氣器和高液位生化反應器。
超（chāo）濾采用孔徑為0.02um的有機管式超濾膜，分離出淨（jìng）化水和菌體，由（yóu）於實現了泥水完全分離，汙泥回流（liú）可使生（shēng）化反應器中的汙泥濃度達到15-25g/L，經馴化形成的微生物菌群對廢水（shuǐ）中難生物降解的有機物也能逐步降解。超濾清（qīng）液出水無菌，無懸浮物，可達（dá）到（dào）GB16889-1997三級標準。
為滿足排放標準，在（zài）膜生（shēng）化反應器出水之後增加納濾(或（huò）反滲透)以及配套的（de）濃縮液物理化學處理的技術（shù）。由於膜生化反應器的出水氨氮、總金屬離子、SS等指標已經（jīng）達（dá）到排放標準（zhǔn），但部分難生化降解或不可生化降解的有機（jī）汙染物尚不能去除，采用納濾（或反滲（shèn）透）進行深度處理，進一步分離難降解較大分（fèn）子有機（jī）物，確保出水指標全部（bù）達到排放要（yào）求，其濃縮（suō）液通過配套的（de）物（wù）理化學處理後，可以實現（xiàn）場內處置。
2工藝流（liú）程（chéng）
垃圾填埋場滲濾液處理工藝流程
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垃（lā）圾焚燒廠滲濾液處理工藝（yì）流程
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03MBR含義及其（qí）工作（zuò）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（de）新型水處理技術，它利用（yòng）膜分離設（shè）備將生化反應池中的（de）活性汙泥（ní）和大分子（zǐ）有機物截留住，省掉二沉池。膜-生物反應器工藝（yì）通過膜的分離（lí）技術大大強化了生物反應（yīng）器的功能（néng），使活性汙（wū）泥濃度（dù）大大提高，其水力停（tíng）留時間（HRT）和汙泥停留時間（SRT）可以分別控（kòng）製。
2傳統活性汙泥法流程
在（zài）傳統的（de）汙（wū）水生物處理技術中，泥（ní）水分離是在二沉池中靠重（chóng）力作用完成（chéng）的，其分離效率（lǜ）依賴於活性汙泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離（lí）效率越（yuè）高。而汙泥的沉降性取決於曝氣池（chí）的（de）運行狀況，改善汙泥沉降（jiàng）性必須嚴（yán）格控製曝（pù）氣池的操作條件，這（zhè）限製了該方（fāng）法的適用範圍。由於（yú）二（èr）沉池固（gù）液分（fèn）離的要求，曝氣池的汙泥不能維持較高濃度，一（yī）般在 1.5~3.5g/L 左右，從而限製了生化（huà）反應速率。水（shuǐ）力停留時間（ HRT ）與（yǔ）汙泥齡（ SRT ）相互依（yī）賴，提高容積負荷與降（jiàng）低汙泥負荷往往形成矛盾。係統在運行過程中還產生了大量的（de）剩（shèng）餘汙泥，其處置費用（yòng）占汙水處理廠運行費（fèi）用的 25% ～ 40% 。傳統活性汙泥處理（lǐ）係統還（hái）容易出現汙泥（ní）膨脹現象，出（chū）水中含有懸浮固體（tǐ），出水水質惡化。
3MBR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（jì）術有機結合，不僅省去了二沉（chén）池的建設，而且大大（dà）提高了固液分（fèn）離效率，並且由於曝氣池中活（huó）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（huà）反應速率。同時，通（tōng）過降低 F/M 比（bǐ）減少剩餘汙泥產生量（甚（shèn）至為零），從而基本解決了傳統（tǒng）活性汙泥法存在的許多突出問題。
4MBR工藝（yì）分類
01分置式
膜組件和生物反應器分開（kāi）設置。生（shēng）物反應器中的混（hún）合液（yè）經循環（huán）泵增壓後打至膜組件的過濾端，在壓力作（zuò）用（yòng）下混合液中的液體透過膜，成（chéng）為（wéi）係統處理水。
02一體式
膜組件置於生物反應器內部，進水進入（rù）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（de）是在生物反應器內加裝填料，從而形成複合式膜 - 生物反（fǎn）應器，改變了（le）反應器的某些（xiē）性狀 。
5MBR工藝優越性
1、高效的固液分離，出水（shuǐ）水質優質（zhì）穩定。
2、剩餘汙泥產量少。
3、占地麵積小，無需二沉池，工藝（yì）設備（bèi）集中。
4、可去除氨氮及難降解有機物。
5、克服了傳統活（huó）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（xiàn）自動控（kòng）製。
6MBR工（gōng）藝的不（bú）足
1、投資（zī）大：膜組件的造價（jià）高，導致工程的投（tóu）資比常規處理方法增加（jiā）約30％－50％。
2、能耗高：泥水分離的膜驅動壓力;高強度（dù）曝氣（qì）；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（zhì）運行成本高。膜組件一（yī）般（bān）使用壽命在5年左右，到（dào）期需更換。
7MBR用膜介紹
1高分（fèn）子有機膜材料
材質：聚烯烴類、聚乙烯類、聚丙烯腈、聚碸類、芳（fāng）香族聚酰胺、含氟聚（jù）合物（wù）等（děng）
優點：成本相對較低（dī），造價便宜，膜的製造工藝較為成熟，膜孔徑和形式也（yě）較為多樣，應用廣泛.
不足：運行過程易汙（wū）染、強度低、使用壽命短
2無機膜
材質：金屬（shǔ）、金屬氧化物、陶瓷、多（duō）孔玻璃（lí）、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（zào）價昂貴、不耐堿、彈性小（xiǎo）、膜的加工（gōng）製備有一定困難
04MBR用膜介紹
目（mù）前MBR膜組件中使用（yòng）量較大的隻有（yǒu）聚（jù）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（nài）腐蝕性）在國內和國外（wài）用量均最大。
MBR工藝中用膜一（yī）般為微濾膜（ MF ）和超濾膜（ UF ），大都采（cǎi）用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔（kǒng）徑。
微濾常用（yòng）的聚合物材（cái）料有：聚碳酸酯、纖維素酯、聚偏二氟乙烯、聚（jù）碸、聚四氟乙烯、聚氯（lǜ）乙烯、聚醚酰亞胺、聚丙（bǐng）烯、聚醚醚酮（tóng）、聚酰胺等。
超濾常用聚合物材料有：聚（jù）碸(PS)、聚醚碸（fēng）(PES)、聚酰胺（àn）、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏（piān）氟（fú）乙烯、纖維（wéi）素酯、聚醚醚酮、聚亞（yà）酰胺、聚醚（mí）酰胺等。
PVDF(聚偏氟乙烯)材質中空纖維膜，PVDF是一種氟（fú）化聚合（hé）物，具（jù）有300萬～400萬（wàn）的分子量，有很（hěn）強的物理（lǐ）強度和化學穩（wěn）定性。
膜橫斷麵放大照片
膜表麵放大照片
陶瓷膜（mó）主要是（shì）A12O3，Zr02，Ti02和Si02等無機材料製備的多（duō）孔膜，其孔（kǒng）徑（jìng）為0.1－50μm。
具有（yǒu）化學穩定性好，能耐酸、耐堿、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（wēn）、孔（kǒng）徑分布窄、分離效（xiào）率高等特點 。
陶瓷膜與同類的有機高分子（zǐ）膜相比具有許（xǔ）多優（yōu）點：它堅硬、承受力強、耐用（yòng）、不易阻寨（zhài），對（duì）具有化學（xué）侵害性液體和高溫清潔液（yè）有更強的抵抗（kàng）能力，其主要（yào）缺（quē）點（diǎn）就是價格昂貴目，製造過程複雜。
05MBR膜組件
01
中空纖（xiān）維
中空纖維具有高壓下不變形的強度，勿需支撐材（cái）料。把大量(多達幾十萬根)中（zhōng）空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內。纖維束（shù）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（yīng）器中，不需耐壓容器（qì），構成浸沒式膜 - 生物反應器，一般（bān）為外壓（yā）式膜組件。
優點：裝填（tián）密度高（gāo），一般可達16000－30000 m2/m3 ；造價相對較低（dī）；壽命較長；可以（yǐ）采用物化性能穩定，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（fèn）離性能有很（hěn）大影響,壓力降較大（dà）；再生清洗困難；原料的前處理成本高。
02
板框式
板框式是MBR 工藝最早應用（yòng）的一種膜組件形式，外形類（lèi）似於普通的板框式壓濾機。
優點：製造組裝簡單，操作方便（biàn），易於維護、清洗、更換。
缺點：密封較複雜，壓力損失大（dà），裝填（tián）密度小。
03
管狀膜（mó）
由膜和膜的支撐體構成，有內壓型（xíng）和外壓型兩種運行（háng）方式。實際中多采用內壓型，即進水從管內（nèi）流（liú）入，滲透（tòu）液從管外流出（chū）。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（yī）般為4－18根。管狀（zhuàng）膜目前主要有燒結聚乙烯微孔濾膜（mó）、陶（táo）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。
優點：料液可以控（kòng）製湍流流動（dòng），不易堵塞，易（yì）清洗（xǐ），壓力損失（shī）小。
缺點：裝（zhuāng）填密度小 ，一般低於300m2/m3 。
04
螺旋卷式膜組件
主要部件為多孔支撐材（cái）料，兩側是膜，三邊密封，開放邊與一根多孔的中心產品水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側墊一層網眼型間隔材料（liào），把（bǎ）膜袋－隔網依次迭合，繞中心集水（shuǐ）管緊密地卷（juàn）起（qǐ）來，形成一個膜卷，裝進圓柱形壓力容器（qì）內，就製成（chéng）了一個螺旋卷式膜（mó）組件。
優點：膜的裝填密度高；膜（mó）支撐（chēng）結（jié）構簡單；濃差極化小（xiǎo）；容易調整膜麵（miàn）流態。
缺（quē）點：中心管處易泄漏；膜與支撐材料的粘結（jié）處膜易破裂而泄漏；膜（mó）的安裝和（hé）更換困難。
06三種常見的MBR膜組件
1中空纖維簾狀浸（jìn）入式膜（mó）組件
具（jù）有膜麵積大，易於安裝，清洗方便等特點。
2中空纖維柱狀浸入式膜組件
具有膜麵積大，占地麵積小等特點。
3平板型簾狀浸入式膜組（zǔ）件
具有膜通量大，易（yì）於組裝，清（qīng）洗方便（biàn）等特點。
07MBR係統設計
MBR設計信息（xī）需求表（biǎo）
08MBR工藝組成
以（yǐ）ZW-MBR 為例
1、預處理——細格柵，要求≦2mm，推薦≦1mm，圓孔和網格型
2、生化工藝部分
3、膜（mó）過濾部分（fèn）
4、剩餘汙（wū）泥處理部分。
09設計職責
預處理:格柵—GE要求，初沉池、沉砂池—設計方決定
生化工藝部分 :由GE或設計方決定
膜過濾（lǜ）部分: 膜（mó）工（gōng）藝（或產品）由GE決定
剩餘汙泥處理部分:汙泥（ní）脫水—GE決定是否加聚合物，消化處理（lǐ）機（jī）—設（shè）計方決定，汙泥處置方式—設計（jì）方決定
010MBR工藝路（lù）線選擇
針對生活汙水的MBR工藝流程
針對工業廢水的MBR工藝流程
以氨氮去除為主的MBR工藝流程（chéng）
011膜池（chí）的設（shè）計
1缺（quē）氧池設計
設計原則：氮容積負（fù）荷定位0.2kg/（m3.d）以下
流入缺氧（yǎng）池水的含氮量：Q2*C氨氮
需要缺氧池容積為：Q1*C氨氮/0.2以上
2膜池設計
設計原則：BOD容積負荷在2.0 kg-BOD/(m3.d)以下。
設（shè）計缺氧池對進水BOD的去除率為η(20%～50%)，則流入膜生物反應池的BOD濃度為CBOD×(1-20%)；
需要的膜生物反應池的容積為CBOD×(1-20%)÷2以（yǐ）上。
3膜元件的選擇
1、選擇核實的膜通量
2、確定所需要的膜麵積（jī）
3、根據單支元件的膜麵積確（què）定膜元件的數量
4、MBR膜在運行（háng）過程中涉（shè）及反洗（xǐ）等操（cāo）作，因此（cǐ）必須綜合考慮水的利用率以及元件的停歇時間
4MBR產水係統
產水係統可采用連續運行或間歇運行兩種（zhǒng）不同（tóng）的運行方式；對於微汙染源水或MBR池MLSS濃度低的係（xì）統可（kě）連（lián）續（xù）產水（shuǐ）；對（duì）於高MLSS的係統，可選用抽吸與停抽（chōu）相（xiàng）結合的運行（háng）方（fāng）式。
5MBR曝氣係統（tǒng）
需氧量：
曝氣係統主要為膜生物反應（yīng）池的微生物（wù）生長代謝提供氧氣，主要有三個方麵：
1.微生物氧化分解有機物的需氧量
2.微生物自身細胞物質的氧化分解的需氧量
3.對（duì）汙水中氨氮進行氧化所需氧量。
10/30曝氣：
通過改進采（cǎi）取循環曝氣可（kě）以（yǐ）降低能耗。
以前（qián）為10S開10S關→現在10S開30S關，該（gāi）曝（pù）氣（qì）方式要求膜組件（jiàn）為偶數列。兩列（liè）膜同時工作，可以降（jiàng）低75%能耗，在（zài）低流速（sù）和低汙垢的情況下可降低50%能耗；該曝氣方式降低了微生物的剪切（qiē）力，提高了絮體結構及去除性。
單列膜；峰（fēng）值情況；高結垢（gòu）情況下不能（néng）采取10/30曝氣。
012MBR反洗係統
結合有機物汙染通過堿洗效果明顯（xiǎn）、鹽結垢通過酸洗效果明顯的原理，將化學加強反洗程序引入到MBR膜的運行過程中（zhōng）。通過類似於低（dī）強度的（de）化學清洗的操作，將（jiāng）MBR膜的汙染消除在剛形成的（de）階（jiē）段，阻止膜汙染得不到及時恢複形成協同惡化（huà）的效應。
013MBR加（jiā）藥係統
化學清洗的（de）頻率和（hé）操作的條件與進水的（de）水質有關。通常情況下運行1～3個月或在相（xiàng）同的運行條件下透過膜的壓差比初期上升的0.5bar以上時就應該進行化學（xué）清洗。
