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MBR+NF+RO工艺在垃圾渗滤液处理中的应用

垃圾渗滤液的水质受垃圾成分、处理规模、降水量、气候、填埋工艺及填埋场使用年限等因素的影响,具有成分复杂、有机污染物浓度高、氨氮含量高、前后期水质变化大等特点,其可生化性前期较好、随后逐年下降,直至有机物含量降至零,这使得生化类型工艺的应用受到很大限制,为了使系统能在不同时期都稳定运行,最好采用物化工艺进行处理。膜生物反应器(MBR)是一种生物技术与膜技术相结合的高效水处理技术,特别适用于高负荷有机废水的处理,可用于垃圾处理厂的渗沥液处理。由于膜能将全部的生物量截留在反应器内,可以获得长泥龄和高悬浮固体浓度,有利于生长缓慢的固氮菌和硝化菌的增殖,从而强化了活性污泥的硝化能力,并维持较低的F/M,使剩余污泥产率较小,系统运行也更加灵活和稳定。

  工艺流程及特点

  MBR处理系统由四部分组成,包括:① 预处理系统;②膜生化反应器MBR系统;③纳滤(NF)、反渗透(R0)系统;④剩余污泥、浓缩液处理系统。
  (1) 预处理系统。来自填埋场的渗滤液经收集后进人调节池,经回灌处理后提升至袋式过滤器(精度为400ttra),去除较大的颗粒物。

  (2) MBR系统。渗滤液经预处理后进入MBR系统,MBR是一种分体式膜生化反应器,包括生化反应器和超滤UF两个单元。生化反应器包括前置式反硝化和硝化两部分,在硝化池中,通过高活性的好氧微生物作用,降解大部分有机物;氨氮一部分通过生物合成去除、大部分在驯化产生的高效的硝化菌的作用下转变成为硝酸盐和亚硝酸盐,回流到反硝化池,在缺氧环境中还原成氮气排出,达到生物脱氮的目的。为提高氧的利用率,采用特殊设计的曝气机构,保证氧的利用率高达35%。超滤uF采用孔径0.03p.m的超滤膜。膜生化反应器通过超滤膜分离净化水和菌体,污泥回流可使生化反应器中的污泥浓度高达15—30g/L,经过不断驯化形成的微生物菌群,对渗沥液中难生物降解的有机物也能逐步降解。

  (3) 纳滤及反渗透系统。MBR出水进入纳滤系统,进一步分离难降解较大分子有机物和部分氨氮,同时进一步进行脱盐处理,纳滤系统的核心是在通过抗污染浓缩分离膜(卷式有机复合膜),在13bar左右的压力下对污水进行浓缩分离。纳滤采用浓水内循环两段式系统,回收率保证在90%以上,出水COD去除率在75%左右。纳滤出水经清液罐调节后进人反渗透系统,反渗透膜是采用进口的抗污染膜(卷式有机复合膜),其工作压力为23bar左右,浓缩分离出水稳定达标,进人反渗透出水罐临时调节,其余自流排放到贮水池。反渗透同样采用浓水内循环二段式系统,回收率保证在8o%以上,出水COD去除率在80%左右。

  (4) 剩余污泥、浓缩液处理系统。系统运行中会产生一定量的剩余污泥和浓缩液,为避免引起二次污染,需对其进行无害化处理。剩余污泥定期定量排人污泥池,上清液回流至调节池,污泥经污泥泵回罐填埋场处理;纳滤、反渗透系统产生的浓缩液收集进入浓缩液池,通过液位控制浓缩液回灌泵进行回灌填埋区处理。

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