摘要：近年來，許多新技術(shù)應(yīng)用于垃圾滲濾液處理，取得了迅速的發(fā)展。其中發(fā)展最成功和目前應(yīng)用趨勢(shì)最好的一類是膜技術(shù)的應(yīng)用，包括超濾、納濾和反滲透等。本文介紹了膜生化處理工藝技術(shù)在珠海市西坑尾生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理中的應(yīng)用。
　　關(guān)鍵詞：垃圾滲濾液，膜生化反應(yīng)器（MBR），納濾處理系統(tǒng)
　　1、項(xiàng)目背景：
　　1.1項(xiàng)目概況
　　珠海市西坑尾生活垃圾填埋場(chǎng)滲濾液處理站滲濾液來自于填埋區(qū)、垃圾分選車間、糞便處理車間和焚燒廠。滲瀝液處理站規(guī)模擬按1000m3/d的能力設(shè)計(jì)，。其中一期處理規(guī)模為660m3/d，二期處理規(guī)模為340m3/d。本方案設(shè)計(jì)處理量為一期處理量：660m3/d。
　　1.2設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
　　珠海市現(xiàn)有填埋場(chǎng)、垃圾焚燒廠和糞便的實(shí)測(cè)資料，西坑尾生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)各股水質(zhì)特征，主要是有機(jī)可生化的污染物質(zhì)含量高、氨氮濃度較高。各股污水及經(jīng)滲瀝液調(diào)節(jié)池均和降解后的平均水質(zhì)，見下表：

　　1.3設(shè)計(jì)出水水質(zhì)
　　滲濾液經(jīng)處理車間處理后的水質(zhì)須達(dá)到《生活垃圾填埋污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB16889－1997）的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：

　　2工藝設(shè)計(jì)
　　2.1工藝方案確定
　　選擇一個(gè)工藝的先決條件是要對(duì)垃圾滲濾液主要成份進(jìn)行分析，特別對(duì)是重金屬、COD、BOD、TKN和鹽（電導(dǎo)率、氯化物和硫酸鹽）以及堿度的分析，一年中要對(duì)不同時(shí)間的變化進(jìn)行分析。這種經(jīng)常性的分析能夠提供垃圾滲濾液的季節(jié)性變化。
　　根據(jù)滲濾液水質(zhì)水量特點(diǎn)和處理要求，我們擬采用如工藝流程圖所示的膜生化反應(yīng)器+納濾的處理工藝。
　　膜生化反應(yīng)器（MBR）技術(shù)在滲濾液處理的應(yīng)用方面進(jìn)行了大量的研究,開發(fā)出一系列的技術(shù)及設(shè)備，并廣泛成功應(yīng)用于垃圾處理廠的滲濾液處理，在不同的國(guó)家滲瀝液處理中有許多應(yīng)用。衍生式膜生化反應(yīng)器，用于對(duì)排放標(biāo)準(zhǔn)要求較高的項(xiàng)目。
　　膜工藝中微濾（MF）孔徑范圍一般為0.1~75µm,超濾（UF）篩分孔徑為1nm~70µm，均不能截留滲濾液中所含鹽份，只能用來將微生物菌體、沉淀物從污水中分離出來，壓力量在0.2~7bar之間。近來微濾和超濾在與好氧生物工藝處理組合應(yīng)用，即所謂膜生化反應(yīng)器（MBR）技術(shù)顯示出強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
　　MBR是生化反應(yīng)器和膜分離相結(jié)合的高效廢水處理系統(tǒng)，用膜分離（通常為超濾）替代了常規(guī)生化工藝的二沉池。與傳統(tǒng)活性污泥法相比，MBR對(duì)有機(jī)物的去除率要高得多，因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)活性污泥法中，由於受二沉池對(duì)污泥沉降特性要求的影響，當(dāng)生物處理達(dá)到一定程度時(shí)，要繼續(xù)提高系統(tǒng)的去除效率很困難，往往需要延長(zhǎng)很長(zhǎng)的水力停留時(shí)間也只能少量提高總的去除效率，而在膜生物反應(yīng)器中，由於分離效率大大提高，生化反應(yīng)器內(nèi)微生物濃度可從常規(guī)法的3~5g/l提高到15~25g/l，可以在比傳統(tǒng)活性污泥法更短的水力停留時(shí)間內(nèi)達(dá)到更好的去除效果，減小了生化反應(yīng)器體積，提高了生化反應(yīng)效率，出水無菌體和懸浮物，因此在提高系統(tǒng)處理能力和提高出水水質(zhì)方面表現(xiàn)出很大的優(yōu)勢(shì)。
　　垃圾滲濾液經(jīng)MBR處理，不僅可以連續(xù)排放,而且能滿足間接排放要求;若排放標(biāo)準(zhǔn)較高,可采用后續(xù)接納濾NF或反滲透RO作深度處理。
　　2.2系統(tǒng)流程
　　滲濾液處理系統(tǒng)由四部分組成，包括：(1)調(diào)節(jié)池；（2）膜生化反應(yīng)器MBR系統(tǒng)；（3）納濾NF系統(tǒng)；（4）生化剩余污泥、NF濃縮液處理系統(tǒng)，如圖1所示。

　　圖1、系統(tǒng)流程圖
　　3工藝介紹
　　3.1工藝說明
　　根據(jù)具體情況本項(xiàng)目確定方案為膜生化反應(yīng)器+納濾，本方案的工藝流程(詳見工藝流程圖)可分為以下四個(gè)系統(tǒng)：
　　①膜生化反應(yīng)器②超濾系統(tǒng)（UF）③納濾處理系統(tǒng)④剩余污泥處理系統(tǒng)
　　3.2膜生化反應(yīng)器系統(tǒng)

　　如上圖所示；膜生化反應(yīng)器BIOMEMBRAT®系統(tǒng)由生化反應(yīng)器和超濾兩個(gè)子系統(tǒng)組成。
　　3.2.1膜生化反應(yīng)器
　　滲濾液通過生化進(jìn)水泵按大于27.5m3/h處理能力提升入生化反應(yīng)器。為保護(hù)后續(xù)的超濾膜，生化池進(jìn)水前加了籃式過濾器，以去除進(jìn)水中的小顆粒固體干擾物。
　　生化反應(yīng)器由前置的反硝化罐和硝化罐組成，反硝化罐和硝化罐分別為一座為600m3（有效容積）和兩座1500m3（有效容積）的鋼筋混凝土池體。生化罐加蓋。污水中含有碳、氮和磷等元素的有機(jī)物經(jīng)過生物降解得到有效去除。硝化罐內(nèi)曝氣采用專用設(shè)備射流鼓風(fēng)曝氣。在硝化罐中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機(jī)物，并使氨氮和有機(jī)氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，一部分回流到反硝化罐，在缺氧環(huán)境中還原成氮?dú)馀懦觯�達(dá)到脫氮的目的，反硝化池內(nèi)設(shè)1臺(tái)液下攪拌裝置。一部分進(jìn)入超濾（UF）系統(tǒng)。
　　3.2.2超濾系統(tǒng)（UF）
　　與傳統(tǒng)生化處理工藝相比，微生物菌體通過高效超濾系統(tǒng)從出水中分離，確保大于0.02µm的顆粒物、微生物和與COD相關(guān)的懸浮物安全地截留在系統(tǒng)內(nèi)。超濾清液進(jìn)入清液儲(chǔ)槽，超濾濃液回到生化池。污泥濃度通過錯(cuò)流式超濾的連續(xù)回流來維持。
　　UF進(jìn)水泵把生化池的混合液分配到UF環(huán)路。超濾最大壓力為6bar。每個(gè)膜管內(nèi)安裝了一組直徑為8mm，內(nèi)表面為聚合物的管式過濾膜。超濾系統(tǒng)設(shè)2組單獨(dú)的環(huán)路，每組環(huán)路設(shè)有5根超濾膜管。每個(gè)環(huán)路設(shè)有單獨(dú)的循環(huán)泵，該泵在沿膜管內(nèi)壁提供一個(gè)需要的流速，從而形成紊流，產(chǎn)生較大的過濾通量，避免堵塞。
　　 膜管由儲(chǔ)存有清水或清液的“清洗槽”通過清洗泵來完成。每個(gè)環(huán)路可在其他環(huán)路運(yùn)行的同時(shí)進(jìn)行沖刷、清洗或維護(hù)。自動(dòng)壓縮空氣控制閥能同時(shí)切斷進(jìn)料，留在管內(nèi)的污泥隨沖刷水去生化池。CIP是一種偶頻過程，清洗后期閥門按程序打開，允許清洗水在膜環(huán)路中循環(huán)后回到“清洗槽”，直到充分清洗。如需要，清洗后期可向清洗槽少量滴加膜清洗藥劑。

　　在膜生化反應(yīng)器中COD去除率大于96%，滲濾液中的氮源，部分生物合成，其它在硝化池內(nèi)氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，并在反硝化中還原為氮?dú)舛�去除，NH3-N去除率大于99%。
　　3.2.3納濾處理系統(tǒng)
　　為達(dá)到規(guī)定的排放標(biāo)準(zhǔn)，在膜生化反應(yīng)器后加上納濾處理系統(tǒng)，納濾的作用是截留那些不可生化降解的大分子有機(jī)物COD，納濾后的清液可以達(dá)到很低的COD濃度。
　　納濾系統(tǒng)設(shè)有一套，每套設(shè)有4組膜單元，每組膜單元設(shè)有兩支并聯(lián)的納濾膜殼，納濾膜總面積1300m2，操作壓力為5—25bar。并配套清洗設(shè)施。
　　納濾凈化水回收率大于85%。
　　納濾出水除以上主要指標(biāo)達(dá)標(biāo)外，其余指標(biāo)如色度、重金屬離子含量等污染物指標(biāo)均達(dá)到排放要求。
　　3.2.4剩余污泥離心脫水系統(tǒng)
　　生化產(chǎn)生的剩余污泥將根據(jù)活性污泥的生長(zhǎng)情況進(jìn)行排放調(diào)節(jié)，生化剩余污泥排入污泥儲(chǔ)池，通過泵提升入離心脫水系統(tǒng)脫水，脫水上清液回入生化處理系統(tǒng)，保證了處理系統(tǒng)的清液采率。
　　3.2.5納濾濃縮液回灌設(shè)施
　　納濾處理清液產(chǎn)率在85%，也就是說還產(chǎn)生15%的濃縮液，由于強(qiáng)化了生化預(yù)處理，納濾的濃縮液中的污染物大部分為不可生化或生化難降解的有機(jī)污染物，且由于納濾對(duì)鹽分的截留很小，濃縮液中的鹽分較少，因此納濾濃縮液采取回灌方式回入垃圾填埋場(chǎng)，利用填埋場(chǎng)這個(gè)巨大的天然“厭氧反應(yīng)器”進(jìn)一步降解濃縮液中的不可生化降解或生化難降解的有機(jī)污染物。
　　根據(jù)填埋場(chǎng)實(shí)際情況，納濾濃縮液回灌采用水平井回灌處理工藝。
　　水平井回灌法
　　水平井回灌法是在垃圾面一定深度下開挖水平井，內(nèi)置穿孔的HDPE管作為布水支管，井填充礫石或廢棄的輪胎碎片。由于水平管網(wǎng)覆蓋面積大，該系統(tǒng)比其他回灌方式引入填埋場(chǎng)的濃縮液量大。由于該系統(tǒng)是敷設(shè)在垃圾面底下的，無論是正在使用的填埋場(chǎng)還是封場(chǎng)后的填埋場(chǎng)，均可采用此系統(tǒng)進(jìn)行滲濾液回灌。
　　根據(jù)填埋場(chǎng)的現(xiàn)狀，設(shè)計(jì)確保其水力負(fù)荷小于16L/m2•d,在覆蓋層下0.5m處鋪設(shè)水平井，東西向5條，南北向2條，每條設(shè)閥門控制，使回灌濃縮液均勻回灌至各處。
　　4膜生化反應(yīng)器+納濾的應(yīng)用體會(huì)
　　
　　本項(xiàng)目經(jīng)過一年多的運(yùn)營(yíng)，運(yùn)營(yíng)人員總結(jié)MBR膜生物反應(yīng)器有如下優(yōu)點(diǎn)：
　　①高M(jìn)LSS與微濾膜過濾下，出水水質(zhì)良好穩(wěn)定。②取代沉淀池及過濾單元，無污泥沉降性問題。③抗負(fù)荷沖擊能力強(qiáng)，有效處理高濃度有機(jī)廢水④懸浮物和濁度接近于零。⑤可有效去除氨氮。⑥可攔除大部分致病菌，減少消毒藥劑用量。⑦操作運(yùn)行費(fèi)用低，低能耗及自動(dòng)化控制。⑧排泥周期長(zhǎng)，在生物自解下污泥量少。