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以 MBR 為中心的廢物滲濾液處理工藝研討進展
來源: | 作者:200985930380911 | 發布時間: 2334天前 | 1363 次瀏覽 | 分享到:
北極星水處理網訊:據國家統計數據顯現，我國的日子廢物無害化處理率呈逐年上升的趨勢，我國的廢物處理處置方法首要為衛生填埋和燃燒。因為不管是近階段的以填埋為主的廢物處理方法，還是將來以燃燒處理為主的廢物處理方法，不可燃廢棄物終究都需求經過填埋進行處理。
　　
　　北極星水處理網訊:據國家統計數據顯現，我國的日子廢物無害化處理率呈逐年上升的趨勢，我國的廢物處理處置方法首要為衛生填埋和燃燒。因為不管是近階段的以填埋為主的廢物處理方法，還是將來以燃燒處理為主的廢物處理方法，不可燃廢棄物終究都需求經過填埋進行處理。
　　關于廢物填埋場而言最為關懷的問題便是滲濾液處理的問題，因為膜生物反應器(MBR)工藝作為常用的滲濾液處理組合工藝之一，因而，研討以MBR作為中心工藝與其他工藝相組合的各種方法非常必要。本文概括總結了以MBR為中心的處理廢物滲濾液的各類組合工藝，總述了其研討和工程應用現狀，剖析了存在問題，提出了適用范圍，并對MBR技能相關的研討提出一些建議，以期為未來廢物滲濾液處理供給參閱。
　　1 滲濾液水質特色及處理工藝
　　滲濾液為廢物在堆積和填埋過程中因為壓實、發酵等物理、生物、化學效果，同時在降水和其他外部來水的滲流效果下發生的含有機或無機成分的液體，廢物滲濾液遍及具有污染物含量高、氨氮含量高、色度大、毒性強、污染時間長等特色，是一種成分復雜的高濃度有機廢水。
　　跟著填埋年紀的增加，微生物對廢物中有機物的降解速率、廢物的持水才能和水的透過性會發生變化，中老齡填埋場的滲濾液中有機物大多為難降解的長鏈碳水化合物或腐殖質，而且遍及具有可生化降解物質含量低，氨氮濃度較高的特色。目前國內滲濾液常用的處理方法是以MBR為中心的組合處理工藝，一般首要的處理流程如下：
　　(1)預處理。包含格柵、調節池等裝置。待處理的滲濾液經過預處理能夠截留粗大的懸浮物并對水質與水量進行均質化。
　　(2)前處理。包含氨吹脫、參加吸附劑、混凝沉積等物化處理。該處理階段需結合滲濾液中的水質狀況挑選具體工藝，若水中存在高濃度的氨氮，則需考慮氨吹脫進行前處理;若水中存在必定的色度、難降解的有機物、重金屬離子等，則可考慮選用活性炭吸附等方法進行前處理，減輕后續處理設備的負荷。
　　(3)主處理。為MBR組合工藝處理技能。經過工藝聯合能夠到達更好的氨氮及有機物處理效果。
　　(4)后處理。選用膜處理或許物化處理等方法進行深度處理。膜處理工藝可進一步處理重金屬離子及不可生化有機物，進步出水水質。后處理工藝的挑選應結合工程費用以及需到達的水質規范。
　　2 以MBR為中心的滲濾液組合處理工藝
　　2.1生化處理+MBR+膜處理
　　絕大部分廢物滲濾液需經過組合工藝處理才干到達GB16889—2008《日子廢物填埋場污染控制規范》中要求的污染物排放濃度限值。在滲濾液處理中常用的工藝組合方法是選用生化處理+MBR+膜處理組合工藝，上流式厭氧污泥床反應器(UASB)因為負荷才能很大，適用于高濃度有機廢水的處理，因而許多學者將該工藝與MBR進行組合，經過實驗或許工程應用研討討論該組合工藝對滲濾液的處理效果，研討成果均標明UASB+MBR組合工藝能夠充沛發揮厭氧、好氧生化處理與膜處理相結合的技能優勢，運用該工藝處理的滲濾液出水水質安穩且首要技能目標CODCr和氨氮均可到達排放要求。
　　經過UASB厭氧處理工藝可在必定程度上下降運轉費用，可是簡略構成后續A/O生化池中的碳氮比失衡，因而，應留意控制運轉過程，減輕出水中的碳氮比失衡。
　　因為UASB工藝在冰冷地區的運轉負荷極低，應考慮到該工藝不適用于東北等地區。后來跟著技能老練出現了第三代厭氧反應器UBF，UBF綜合了UASB和AF的優點，集顆粒污泥與生物膜于一體，在處理水質變化大、污染物濃度高的廢物滲濾液時具有優勢，常被用于與MBR工藝相結合處理燃燒廠滲濾液。華佳等選用UBF+MBR組合工藝處理燃燒電廠滲濾液，工程運轉成果標明綜合效益較好，但滲濾液中含氮化合物較高。
　　用兩級UBF+MBR+NF組合工藝處理廢物燃燒廠滲濾液，運轉成果標明，CODCr、BOD5、SS、氨氮的去除率都大于99.8%，技能可行且經濟合理。
　　填埋齡在10a以上的老齡化廢物填埋場的滲濾液中氨氮的質量濃度一般高達3000～4000mg/L，因而，在工程中老齡化的滲濾液處理中常選用厭氧處理技能作為前處理工藝。
　　吳德欣選用厭氧好氧膜生物反應器和厭氧+GAC膜生物反應器對臺州某廢物填埋場的老齡化廢物滲濾液進行了處理，并結合NF/RO工藝對MBR出水進一步深度處理，成果標明出水基本滿意工業回用水的目標要求。
　　杜曉文取北京市阿蘇衛廢物填埋場的晚期廢物滲濾液作為處理對象，驗證了水解酸化+缺氧+MBR組合工藝處理的出水具有水質安穩高效的效果。盡管硝化反硝化生物脫氮能夠到達杰出的脫氮效果，且運轉安穩，可是往往需求投加很多碳源，在經濟效益上不行具有優勢。然而，厭氧氨氧
　　化具有杰出的脫氮效果，比較傳統脫氮方法更能有用下降能耗而且不需求外加碳源，CODCr濃度也較低，因而，也有學者將其與MBR組合討論處理滲濾液的效果。
　　杜昱等經過研討標明，二級厭氧+厭氧氨氧化+MBR組合工藝處理燃燒廠滲濾液這類高濃度有機廢水能夠更充沛發揮厭氧處理的優勢，去除有機物和氨氮，下降后續MBR系統的污染物負荷。該工藝可大幅去除氨氮，只需規劃一級硝化反硝化即可，不用額外碳源，是一種安穩可持續的生物處理技能。
　　2.2MBR+膜處理/物化處理
　　2.2.1MBR+膜處理
　　膜處理技能首要是運用隔閡使溶劑同溶質和微粒別離，其中微濾(MF)膜和超濾(UF)膜孔徑較大，對污染物去除率較低，一般作為滲濾液的預處理技能;納濾(NF)膜和反滲透(RO)膜對滲濾液中污染物去除率較高，一般作為廢物滲濾液的深度處理技能。選用膜處理技能進行滲濾液的終究處理，對其效果許多學者進行了深化研討討論。
　　司紹明等選用外置式MBR+NF工藝組合對進水CODCr、BOD5、氨氮、SS的質量濃度分別為4760、1840、835、690mg/L的廢物滲濾液進行處理，工程運轉成果標明上述各目標均可到達排放規范，去除率均可到達96%以上。閔海華等選用MBR+RO組合工藝處理成都長安廢物填埋場的滲濾液，工程運轉成果標明該工藝能有用去除絕大部分有機物、氨氮和SS。
　　姜彥超與施軍營等選用MBR+NF+RO聯合工藝進行生產性實驗，成果標明，該工藝流程簡略，抗沖擊負荷才能強，污染物去除率高。深度處理經過膜處理技能能夠進一步截留氨氮，可是會發生含有高濃度的鹽、有機污染物和重金屬離子等的濃縮液，因而，選用膜處理工藝時應考慮后續對濃縮液的處理問題，而不只僅是稀釋排放。
　　在膜處理工藝中因為膜易受污染、阻塞，壽命較短是該工藝最大的缺點，因而具有抗污染才能強、操作壓力高、污染物截留才能強的碟管式反滲透膜(DTRO)也引起了學者的重視。
　　陳剛等在滲濾液規劃水量為900m3/d，進水總氮質量濃度高達2400mg/L的工程項目中選用MBR+DTRO+曝氣沸石生物濾池工藝去討論其處理廢物滲濾液的效果，工程運轉成果標明，出水水質能夠到達一級A排放規范。
　　盡管DTRO相關于其他膜而言具有膜片壽命較長的優點，在滲濾液處理中也被廣泛應用，可是也存在能耗糟蹋的現象，因而，有必要討論相關的改造計劃以節約本錢。
　　2.2.2MBR+物理處理
　　與MBR組合的物化處理法中常用的是吸附法，活性炭因為在去除水中難降解的有機物、重金屬離子和色度等方面具有較好的效果，因而常被用于吸附處理工藝中。
　　Pirbazari等選用組合的膜-生物活性炭工藝來處理廢物滲濾液，成果發現污染物在活性炭吸附+微生物降解+膜過濾的工藝處理過程中去除效果明顯，TOC的去除率高達95%以上。因為在選用膜處理法時最重視的是膜污染問題，因而，針對投加活性炭是否會引起膜污染，許多學者也進行了深化的實驗研討。
　　Adham等經過研討標明，粉末活性炭會與活性污泥在膜外表一起構成一層具有吸附功能的多孔狀膜，進步系統有機物的去除率。別的，這層PAC膜可在反沖刷時去除，因而，還可下降膜孔阻塞率，減緩膜污染。研討人員經過對PAC+MBR組合工藝進行研討，發現投加PAC之后膜通量的康復率更高，能夠有用減緩膜污染，而且出水水質得到進步。
　　在物化處理方法中除了能夠選用活性炭外也能夠選用其他方法，如參加混凝劑下降廢水濁度和色度，去除多種高分子物質、有機物、某些金屬離子以及氮、磷等可溶性無機物，或許構成難溶鹽沉積去除滲出水中氨氮和重金屬離子。
　　然而，此類處理方法中混凝劑的選取以及投加量的巨細對處理效果和處理本錢具有很大的影響，因而，關于混凝劑的品種與投加量也應引起重視。氨氮含量較高的滲濾液中一般會選用氨吹脫進行前處理，以減輕后續生物脫氮的負荷，確保滲濾液處理達標排放。
　　氨吹脫處理過程中需投加很多的石灰，石灰的運送、貯存和運用會對周圍的環境發生污染，而且吹脫出的氨需進行收回，收回的硫酸銨處置問題也是一個難點。因而關于氨吹脫處理帶來的環境影響、處理本錢等應考慮如何有用平衡。
　　2.3高檔氧化法+MBR+深度處理
　　高檔氧化法一般作為廢物滲濾液的預處理，首要意圖是進步廢水的可生化性或是直接去除滲出水中難降解的有機物成分，陳川運用UV/H2O2+MBR組合工藝處理CODCr的質量濃度為850～950mg/L、氨氮的質量濃度為450～550mg/L的廢物滲濾液，實驗成果標明，MBR對有機物的生化降解效果顯著，反應器內硝化效果好。
　　臭氧氧化技能是經過臭氧分解發生的羥基自由基將廢水中的污染物轉化成低毒的中心產物或許無機物，是一種綠色環保的工藝技能，在該工藝中臭氧的投加量及滲濾液原液中的水質等要素對工藝的處理效果均會發生影響。
　　黃報遠經過實驗剖析了各影響要素，并經過實驗標明臭氧化法和催化臭氧化法對廢物滲濾液的色度和腐殖酸都有較高的去除率，并可有用進步廢物滲濾液的可生化性。
　　邱家洲等選用臭氧高檔氧化技能，并結合混凝預處理及生化處理進行實驗，成果標明，關于廢物燃燒廠MBR出水，當總AOP投加量在3.0～3.5個單位時就可到達新排放規范的要求，該工藝適用于廢物滲濾液深度處理。
　　盡管臭氧技能具有無二次污染等優點，可是臭氧的氧化性具有挑選性，因而，難完全去除水中的CODCr和TOD，而且操作費用較高，大多數狀況下需與其他工藝進行組合應用。
　　劉香蘭等選用超聲波+MBR聯合處理廢物燃燒廠滲濾液，實驗成果標明，超聲波預處理有助于進步后期MBR對CODCr和氨氮的去除效果，可是出水效果不行理想。
　　高檔氧化法中的Fenton氧化法也常被廣泛應用于處理滲濾液的工藝中，詹德明經過實驗研討了Fenton氧化工藝+MBR組合工藝對滲濾液的處理效果，實驗成果標明，當反應初始pH值為4，H2O2投加量為0.048mol/L，H2O2和Fe2+物質的量比為2.5∶1時，可到達最佳的處理效果。高檔氧化法盡管具有高效、完全、適用范圍廣、無二污染等優點，可是一般處理費用遍及偏高、氧化劑耗費大，因而不適用于低濃度、大流量的廢水。
　　2.4復合膜生物反應器(HMBR)
　　HMBR是將膜別離技能與傳統的廢水生物反應器有機組合構成的一種新式高效的污水處理系統。
　　HMBR集合了活性污泥法中的生物降解和膜的高效截留效果的一起優勢，可使系統出水得到大幅度進步，別的，因為膜組件別離區污泥濃度較低，能夠有用推遲膜污染，進步膜的運用效率。
　　寧桂興等運用HMBR工藝研討填埋場廢物滲濾液脫氨運轉環境，運轉成果標明，氨氮的去除率達95%～98%，選用HMBR處理高濃度氨氮廢物滲濾液，不只能夠有用降解大分子物質，也可高效去除氨氮。
　　中后期的廢物滲濾液中氨氮的去除是廢物滲濾液處理的難點。王薇等選用HMBR工藝處理老齡廢物滲濾液，中試成果標明，HMBR內的污泥濃度較高，對去除氨氮起到了較大的效果，可是對CODCr的去除率只有56.85%。
　　為了討論單一工藝MBR與組合工藝A/O+MBR、A/O+HMBR對滲濾液的處理狀況，崔佳經過實驗研討對比了3種不同工藝處理CODCr、氨氮、總氮的效果，成果標明，A/O+HMBR工藝因為填料外表富集生物膜，不只在宏觀上具有缺氧條件，而且在微觀上相同具有缺氧條件，使得系統中的硝酸鹽進行反硝化反應更為充沛，去除效果顯著優于其他2種方法。
　　3 結語
　　廢物滲濾液遍及具有有機污染物含量高、氨氮含量高、色度大、毒性強等特色，且跟著填埋年紀不同水質變化較大。目前，以MBR為中心的各類組合處理工藝首要分為以下幾種：①生化處理+MBR+膜處理;②MBR+膜處理/物化處理;③高檔
　　氧化法+MBR+深度處理;④HMBR。它們對廢物滲濾液的處理均具有較好的效果，但同時也存在膜易受到污染、運轉本錢高的問題。選用以MBR為中心的各類組合工藝技能處理廢物滲濾液，往后應要點處理和深化研討開發低能耗、低本錢、高性能、抗污染的膜資料，下降投資和運轉本錢;合理規劃組合工藝，重視預處理;挑選適宜的膜清洗方法。