MBR技术在城市生活垃圾渗滤液处理中的应用研究

摘要:城市生活垃圾渗滤液成分复杂, 危害很大，如果处理不当将造成严重的环境污染。MBR技术是近年来发展起来的一种高效垃圾渗滤液处理新工艺，经MBR技术处理后，出水水质满足要求，应用前景非常广阔。本文就MBR技术在城市生活垃圾渗滤液处理中的应用进行研究，阐述一些具体要求，旨在进一步推广MBR技术的应用。

关键词: MBR技术；垃圾渗滤液；MBR；反应器；出水水质

Abstract: The city life waste leachate complicated composition, great harm, if not handled properly will cause severe environmental pollution. MBR technology is developed in recent years to a kind of high efficient municipal landfill leachate treatment new technology, the MBR technology processing, outlet water meet the requirements, the application prospect are very wide. This paper MBR technology in city life landfill leachate treatment of the application, this paper expounds some specific requirements, aims to further promote the MBR technology application.

Keywords: MBR technology; Landfill leachate treatment; MBR; Reactor; Effluent water

中图分类号： R124.3 文献标识码：A 文章编号：

随着城市化进程的不断加快，城市人口快速增长，城市生活垃圾量也在不断增大。城市生活垃圾处理方式主要有垃圾焚烧、填埋、堆肥以及综合利用等，其中，垃圾填埋以其运行费用相对较低、管理相对方便、技术较为成熟等优点成为我国现阶段主要的垃圾处理方式。垃圾填埋过程中产生的渗滤液是公认污染严重、难于处理、性质复杂的高浓度污染废水。如果处理不当就直接排放，将对环境造成严重污染，因此垃圾渗滤液的有效处理已成为目前环境保护领域的难点之一。MBR是生化反应器和膜分离相结合的高效垃圾渗滤液处理新工艺，反应器体积小，生化反应效率高，出水中无菌体和悬浮物，在垃圾渗滤液处理方面已得到广泛应用。但是MBR技术的应用时间并不长，为了更好的了解MBR技术，本文就MBR技术在城市生活垃圾渗滤液处理中的应用过程中的相关问题进行研究。

1进水COD浓度的确定

渗滤液的特点是具有较高浓度的COD和氨氮，埋龄比较短的垃圾填埋场其进水氨氮值一般在300～1000mg/L之间，而埋龄较长的填埋场其进水氨氮值可达2000～3000mg/L。按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)的要求，处理后的渗滤液TN值至少应达到40mg/L以下，因此要求生物处理系统应具有良好的去除氨氮的功能。

进水COD浓度是确定MBR系统好氧区容积的主要参数之一，合理确定进水COD浓度对渗滤液处理系统的设计至关重要。要满足硝化及反硝化的要求，BOD5与氨氮之比一般宜大于3～4，浓度较高的渗滤液其B/C比一般可达0.5，按此推算COD与氨氮之比一般应大于6～8。如果进水渗滤液COD与氨氮值满足上述要求，可以按进水COD值计算好氧池容积及污泥产量。如果进水COD值较低，而氨氮值较高，不满足上述要求，则说明碳源缺失，应向系统中补充碳源，并以补充碳源后的COD值进行计算。

2水温

硝化反应的适宜温度范围是30～35℃，温度不但影响硝化菌的比增长速率，而且影响硝化菌的活性。在5～35℃范围内，硝化反应速率随温度的升高而加快。当温度＜5℃时，硝化菌的生命活动几乎停止。反硝化反应的最佳温度是35～45℃，温度越低，选取合理的计算温度不但可以减少工程投资，而且也可以降低运行成本，减少不必要的浪费。。，由于渗滤液处理项目进水浓度高、水力停留时间长以及采取了其他一些工程措施，使处理系统生物池内水温有较大幅度的提高。影响生化反应温度的因素分析:

①MBR生物反应器为高负荷生化反应器，生化降解过程中，有机物、氨氮氧化的部分化学能转化为热能，温度有所升高。

②动力设备风机、水泵运行过程中机械能转化为热能也使温度升高5℃以上，根据热平衡计算，超滤出水比生化进水温度要高10℃左右。

③超滤混合液回流到生化池的循环过程使液体维持相对稳定的温度。

④填埋场的调节池水力停留时间较长，而且大多数没有采取保温措施，致使冬季尤其是北方地区的渗滤液进水温度较低。但由于渗滤液为高浓度有机废水，生物处理过程中水力停留时间比较长，一般可达4～5d，虽然进水温度较低，但由于流量较小，对生物池的温度影响甚微。同时由于采用较大的回流比(一般可达1000%～1500%)，致使生物池中水温受进水温度的影响很小，系统中可维持较高的温度。

虽然出水可以带走一部分热量，但由于流量较小，同样不会使生物池水温明显下降。

⑤渗滤液处理一般采用射流曝气，要求有效水深较深，通常生物池的有效水深为4～6m，而渗滤液处理系统生物池有效水深采用6～8m，从而使水面面积减小，生物反应池中热量散失较少，有利于生物池保持较高的温度。

综合上述几项因素，生物池实际运行的温度一般维持在25～35℃，在夏季温度会更高，可达40℃以上，而温度过高同样对生物处理系统不利，为保证正常运行，需设置循环冷却水系统，确保池内水温≤40℃。综合考虑，设计时一般按照不低于25℃进行计算。

我市生活垃圾填埋场垃圾渗滤液处理工程按照《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889—2008)表二及广东省《水污染排放限值标准》（DB44/26-2001）第二时段一级排放标准、且浓缩液不允许回灌的要求进行设计和建设，渗滤液处理规模为1000m3/d,其中一期340 m3/d，采用MBR处理工艺，生物池内水温常年不低于30℃，夏季水温高达40℃，目前已经运行一年多时间，出水水质完全达到排放标准的要求。

3混合液污泥浓度

MBR反应器内污泥浓度最高可达到40g/L，合理地确定反应器污泥浓度至关重要。一般来说，较高的污泥浓度一方面可以有效提高处理系统的抗冲击负荷能力、降低反应器容积、节省工程投资；另一方面也使得污泥产率低，剩余污泥的产生量很少，SRT得到延长，排除的剩余污泥浓度大，可不用进行污泥浓缩，有利于污泥脱水。但过高的污泥浓度将导致膜通量降低，影响后续的膜处理系统，增加运行费用。

目前国内采用MBR处理工艺的渗滤液处理项目部分采用内置式膜生物反应器，由于超滤膜内置于反应器中，采用自吸泵使膜清液端产生负压使膜内外形成压力差，从而产出清水，为了避免污泥在膜表面由于浓差极化产生沉积，在膜底部曝气，利用空气气泡的扰动减少污泥在膜表面的沉积，因此内置式膜生物反应器的污泥浓度不宜过高，一般为6～8g/L。