MBR平板膜在垃圾渗滤液中的应用

2019-12-16 09:51 admin
MBR平板膜分离技术作为一种集分离与浓缩为一体的高效低污染的净化技术,已逐渐广泛应用于污水处理中。其技术特点在于:
1、更好的抗污染性能
平板膜组件的结构是多片膜元件排列组装而成,实现了膜片之间间隙可控,便于气液混流对膜面进行在线清洗,抗污染性能优越。此外,平板膜生物反应器可通过调节组件底部的曝气强度,通过气水混合物在膜片表面的冲刷作用,很好的清除膜表面的附着物,使得膜能长期有效的运行。
2、良好的机械稳定性、无断丝现象
平板膜的内部有无纺布作为导流层,以3mm~5mm的ABS板作为支撑层,因此,纤维膜组件强度高,不会出现断丝现象,能完全保证优质的出水水质。
3、清洗方法更加便捷,清洗周期更长
平板膜的在线清洗一方面可通过控制组件底部的曝气系统的曝气量,对膜片表面进行水力冲刷,对膜表面的污染起到控制作用;另一方面可通过在线化学清洗实现,即只需把调配好的药剂从抽吸口回灌入膜片中浸泡一段时间。
另外,平板膜的清洗既可将膜组件吊出清洗,也可将膜元件单片抽出清洗,从而解决了工程场地狭小,不宜起吊的问题。同时,反应器的清洗周期更长,清洗周期可达3个月以上。
4、寿命长,运行费用低
平板膜的更换周期要长,运行费用大大降低,且保证了良好的运行状况,如在类生活污水的处理工程中平均寿命为5年左右,在工业废水、医药废水等中的平均寿命为3年左右。
5、膜片更换过程简单
由于平板膜组件独特的设计,使得在膜片损坏更换过程中,膜片可单张更换,无需更换支架。
        垃圾渗滤液是一种成分复杂的高浓度废水,含有大量有机物、植物性营养物(含氮为主)、无机离子以及重金属离子等物质,具有色度深、有机物含量高、氨氮含量高,水质复杂、随场龄变化等特点。
 垃圾渗滤液的处理在我国目前还处于初级阶段,由于缺乏必要的基础研究和技术开发,加之垃圾渗滤液水质水量的复杂多变性,垃圾填埋场渗滤液的处理大多照搬一般污水处理的技术,采用传统的生物处理法和物化方法,总体上采用以生物处理为主体工艺进行处理。根据工艺流程可分为预处理、主处理和深度处理三个工序。
        预处理工序一般采用物化方法,为生化处理的前处理,包括沉淀、除氨等,能够有效降低氨氮浓度,同时去除部分COD和渗滤液中的绝大部分重金属离子,降低生物毒性,减轻其对生化的抑制,保证了生物处理工艺的正常运行和处理效果,特别针对老龄的垃圾渗滤液,有必要进行前处理。目前已经投产运行的垃圾渗滤液处理装置,很多设置了预处理工序,也有不少的装置没有进行预处理而直接采用生化处理。
       垃圾渗滤液主处理工序基本采用生化处理,为各种厌氧、好氧方法的组合。一般采用厌氧和强制脱氮生化工艺,对有机物和氨氮有较高的去除率,是废水中有机物的主要处理措施。
       垃圾渗滤液经过预处理和生化处理以后,可降解的有机物基本被去除,而极难生物降解的腐植酸类物质,常规生化、物化工艺均难于处理,同时废水中的氨氮由于好氧生化转化为硝态氮,而现有生化系统的反硝化作用稍弱,因此处理出水的COD和总氮仍然较高,为了达到排放标准的要求,需要进行深度处理。目前主要采用纳滤和反渗透膜法处理、高级氧化处理、生化处理及其组合工艺。
       目前的垃圾渗滤液处理装置虽然采用了上述工艺流程,但没有充分考虑垃圾渗滤液中氨氮含量较高等特点,很多装置没有进行除氨预处理或者除氨效率不高,使进入生化系统的氨氮过高,因而处理系统不是无法正常运转、总氮难以达标就是运行费用过高。因此应该对垃圾渗滤液的特性和生化处理系统的特点进行针对性分析,采用相应的预处理以及后续处理措施,保证生活垃圾填埋场水污染物特别是总氮指标达到控制标准要求。
垃圾渗滤液常规的生化处理包括好氧处理、厌氧处理及两者结合处理的方法,常用完全生物厌氧后接A/O(缺氧/好氧)工艺,它具有处理效果好、脱氮效率高、运行成本低等优点,是目前用得最多,也最为有效的处理方法。
       生化脱氮处理机理如下:
污水中的有机氮、蛋白氮等在好氧条件下首先被氨化菌转化为氨氮,和污水中氨氮一起在硝化菌的作用下变成硝酸盐氮,此阶段称为好氧硝化。随后在缺氧条件下,由反硝化菌作用,并有外加碳源提供能量,使硝酸盐氮还原成氮气从污水中逸出,此阶段称为缺氧反硝化。
硝化菌是化能自养菌,需在好氧环境中氧化氨氮获得生长所需能量;反硝化菌是兼性异养菌,它们利用有机物作为电子供体,硝态氮作为电子最终受体,将硝态氮还原成气态氮。
生物脱氮系统中硝化和反硝化反应需要具备如下条件:
硝化阶段:足够的溶解氧,DO值在2mg/l以上;合适的温度(20℃~30℃),不低于10℃;足够长的污泥龄(12~25d)和合适的pH条件(约8.5~9.2)。
反硝化阶段:硝酸盐;缺氧条件,DO值在0.2mg/l左右,充足的碳源和合适的pH条件(中性或弱碱性)。