垃圾渗滤液MBR+纳滤或反渗透处理工艺.docx

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1、垃圾渗滤液MBR+纳滤或反渗透处理工艺城市生活垃圾卫生填埋因其技术成熟、处理费用相对较低、便于管理，已成为国内外广泛采用的处理方法之一。但垃圾在填埋过程中会产生大量的高浓度有毒有害垃圾渗滤液，对环境危害极大，若处理不当，垃圾渗滤液不仅会污染土壤和地表水源，甚至会污染地下水。因此，采用合理工艺对垃圾渗滤液开展有效的处理对保护生态环境有重要的意义。1垃圾渗滤液概述1.1垃圾渗滤液的生成垃圾渗滤液的生成一般包含了五个主要阶段，与时间段的变化有所联系：(1)初始阶段：垃圾进入填埋场，垃圾中容易降解的组分开始迅速与垃圾中的氧气发生反应，不断生成二氧化碳和水，释放一定程度的热量；(2)过渡阶段：这一阶段填

2、埋场中的氧气基本被垃圾氧化用尽，在整个垃圾填埋场内逐渐产生厌氧条件，好氧降解阶段过渡到了厌氧降解，其中的硝酸盐与硫酸盐被分别复原为氮气和硫化氢，PH值开始降低；(3)酸化阶段：该阶段不断产生氢气，填埋场整体进入了酸性环境，微生物与厌氧细菌对垃圾的降解起到了促进作用，气体成分主要为二氧化碳，渗滤液浓度不断上升，到达最大值后开始下降；与此同时，PH值开始下降到最低值后逐渐上升；(4)甲烷发酵阶段：随着氢气含量的逐渐降低，填埋场开始进入到甲烷发酵环境，将有机酸和氢气转化为甲烷，相应的有机物浓度与金属离子浓度不断下降，可生化性下降,PH值进一步上升；(5)成熟阶段：该阶段垃圾中几乎全部营养物质都随渗滤

3、液排出，只剩下少量的微生物对垃圾中难降解物质开展降解，PH值呈现碱性状态，渗滤液的可生化性继续下降。1.2垃圾渗滤液的特性垃圾渗滤液具有高浓度、成分复杂、水质水量变化大等特性，属于有机废水。主要来源于直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水以及垃圾自身水分，还有垃圾生化反应生成的水分。影响渗滤液成分的因素包括了气候条件、垃圾成分、填埋环境等，主要决定因素垃圾渗滤液的水量。垃圾渗滤液最大的特性就在于难以处理，主要是有以下特点：(1)水质复杂，危害性大。渗滤液中含有多种有毒有害的有机物和无机物，除含有常规的污染物质外，还含有包括某些致癌、促癌和辅助致癌物质。除此之外，还含有难以生物降解的非氯化芳香族化

4、合物、氯化芳香族化合物、磷酸醋、酚类化合物和苯胺类化合物等等几十甚至上百种物质。(2)COD和BOD浓度高。渗滤液中的COD和BOD最高浓度分别可达90000mgL、38000mgL甚至更高。(3)氨氮含量高。渗滤液中氨氮含量高，并且随填埋龄增长而升高，浓度可达1700mgL以上。(4)水质变化大。垃圾渗滤液的成分和产量随季节、时间等变化情况较复杂。产生量呈季节性变化，雨季明显大于旱季。污染物组成及其浓度随填埋场年限的延长而变化,一般填埋初期(5年以内)，渗滤液中的COD和BOD浓度高，可生化性强，到中后期浓度逐步下降，可生化性变差，氨氮浓度增加。(5)色度深且有恶臭。渗滤液具有较高的色度，其

5、外观多呈淡茶色、深褐色或黑色，有极重的垃圾腐败臭味。2MBR+纳滤/反渗透”处理工艺近年来，随着膜技术的发展与推广，反渗透和纳滤已成为处理垃圾渗滤液深度处理的主流工艺，通过对组合膜工艺处理渗滤液的可行性开展了一系列验证，采用“MBR+纳滤/反渗透”处理工艺处理垃圾渗滤液具有明显效果，能有效的到达生活垃圾填埋场污染物控制标准(GBI6889-20*)的要求。2.1工艺流程“MBR+纳滤/反渗透”是近年发展较快的一种新型组合工艺，是以MBR为工作核心的一种新型系统。其工艺流程一般如图1所示。2.2工艺要点(1)MBR系统。MBR(膜-生物反应器)为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系

6、统，分为分置式、一体式以及复合式三种基本类型。以膜组件取代传统生物处理技术末端二沉池，在生物反应器中保持高活性污泥浓度，提高生物处理有机负荷，膜生物反应器因其有效的截留作用，可保存世代周期较长的微生物，可实现对污水深度净化。垃圾渗滤液水质经调节均衡后进入生物脱氮系统，通过反硝化和硝化从源头上保障了对氨氮开展有效的去除和降解。脱氮后进入超滤系统，通过超滤膜的过滤作用实现泥水分离，超滤膜代替了传统的二沉池，实现了活性污泥中的净化水和微生物菌体的完全分离，使微生菌群被完全截留在生物反应器内，使得系统内能够维护较高微生物浓度和较长的污泥龄，由此产生的好氧微生物对渗滤中的有机物具有极高的降解能力。(2)

7、纳滤及反渗透系统。纳滤是一种以压力差为推动力，介于反渗透和超滤之间的截留水中粒径为纳米级颗粒物的一种膜分离技术，用表面孔径为纳米级的半透膜脱除以二价离子为主的盐类和相对分子质量300以上的大多数有机物的过程。纳滤膜大多从反渗透膜衍化而来，如CA、CTA膜、芳族聚酰胺复合膜和磺化聚醒碉膜等，但与反渗透相比，其操作压力更低，因此纳滤又被称作“低压反渗透”或“疏松反渗透二反渗透又称逆渗透，一种以压力差为推动力，从溶液中分离出溶剂的膜分离操作。对膜一侧的料液施加压力，当压力超过它的渗透压时,溶剂会逆着自然渗透的方向作反向渗透。从而在膜的低压侧得到透过的溶剂，即渗透液；高压侧得到浓缩的溶液，即浓缩液。反

8、渗透膜能截留水中的各种无机离子、胶体物质和大分子溶质，从而使水质得到净化。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，为防止引起二次污染，需对其开展无害化处理。剩余污泥定期定量排人污泥池，上清液回流至调节池，污泥回填埋场处理；纳滤、反渗透系统产生的浓缩液收集进入浓缩液池，定期回灌填埋区处理。2. 3工艺优缺点3. 3.1工艺优点(1) “MBR+纳滤/反渗透”工艺流程简单，建构筑物较少、污染物的削减能力较强，调试周期短，易于操作管理。(2) “MBR+纳滤/反渗透”工艺可以根据渗滤液实际情况开展优化。如前期可以选择“MBR+纳滤”为主的工艺，反渗透作为预留在后期安装；或

9、是可以在纳滤/反渗透之间安装控制阀门，根据水质情况开展调整。(3)投资和运行成本较低，是一套性价比较高的处理工艺。2.3.2工艺缺点(1)随着垃圾场龄的增加，渗滤液的可生化性会逐渐变差，难生化降解物质将成为对该组合工艺的考验。(2)膜处理会带来浓缩液的处理处置问题，由于浓缩液中含有大量的难降解有机物，同时含盐量也较高，导致浓缩液很难处理。目前采用比较多的浓缩液处理方法有回灌填埋场、蒸发处理、高级氧化、活性炭吸附、离子交换等，从实际应用的情况来看，不管采用何种方式其处理效果均不理想。3完毕语垃圾渗滤液是一种高浓度、成分复杂、水质水量易变化的污水，处理方式的选择应根据具体情况，结合技术经济等因素综合考虑。当前，采用多种方法的组合工艺已是发展趋势，而“MBR+纳滤/反渗透”作为组合工艺，适合在中小城镇垃圾渗滤液处理工程中推广和运用。