膜生物反應器處理垃圾滲濾液的應用研究

董鴻鵬

【摘要】面對垃圾滲濾液對水體、土壤等生態環境及人類健康造成的危害，應采取有效措施進行治理，膜生物反應器作為較有發展前景的技術之一，具有出水水質好、污泥產量低、易于全自動控制等優點，本文主要闡述膜生物反應器類型，以及膜生物反應器及其組合工藝處理垃圾滲濾液的應用研究。

【關鍵詞】膜生物反應器；垃圾滲濾液；應用

目前，處理垃圾滲濾液的方法主要由生化法、物化法、膜分離法等。經研究表明，垃圾滲濾液經生化法或生物+常規物化法處理后，不能消除難降解有機物，從而使得出水無法達到國家要求的排放標準。膜生物反應器（Membrane Bioreactor，MBR）是將膜過濾法和生物法相結合的工藝，與傳統生物工藝相比，MBR工藝具有固液分離效率高、出水水質好、污泥產量低、易于全自動控制等優點。

一、膜生物反應器的類型

MBR工藝按照膜組件放置的位置不同，可將其分為分置式膜生物反應器和浸沒式膜生物反應器兩大類：

（1）分置式膜生物反應器是膜組件與生物反應器靠管線和泵相連接，廢水先經生物池反應、去除一部分有機物及氨氮后，在靠泵增壓后進入膜組件，經膜組件過濾、截留懸浮物及大部分溶解性物質，從而凈化廢水，于此同時濃縮液回流到生物反應器內。分置式MBR具有易于控制、便于清洗、能耗大、運行費用高等特點。

（2）浸沒式膜生物反應器是將膜組件置于生物反應器內，采用間歇的運行方式，當廢水進入浸沒式MBR后，經生物降解、去除一部分污染物質，再由抽吸泵或高位差的作用下、經膜過濾出水，從而達到凈化水質的目的。浸沒式MBR反應器底部設有曝氣裝置，不僅能為反應器中的微生物提供好氧環境、維持好氧微生物的生存，還能使混合液隨著氣流向上流動，在膜表面產生剪切力，靠空氣和水流的擾動來減緩膜污染。與分置式MBR相比，浸沒式MBR具有能耗低、占地面積小、不堵塞膜纖維中心孔等特點。近年來，由于膜成本逐漸降低，MBR工藝已在垃圾滲濾液中廣泛使用。

二、膜生物反應器在垃圾滲濾液中的應用

膜生物反應器能有效去除垃圾滲濾液中的有機物，一般在條件適當的情況下，可去除COD達到70%以上，謝珊等采用間歇式膜生物反應器處理垃圾滲濾液，在HRT為2天、SRT為30天的條件下運行，可使得出水COD降至0.32～1.2 gm。但不同年份的滲濾液，其理化性質也不同，如表1所示，越年輕的滲濾液、其可生化性也就越好，隨著時間積累、滲濾液難降解的有機物逐漸增加、廢液的可生化性也逐漸變差，其處理難度也在增加，滲濾液中的大分子物質易被MBR工藝去除，但小分子物質如腐殖質很難被MBR徹底凈化。單一的MBR工藝很難使得出水達標，而納濾和反滲透工藝可有效去除小分子物質，因此采用MBR工藝與納濾或反滲透等組合工藝處理垃圾滲濾液。靳云輝等人根據四川省某城市生活垃圾填埋廠滲濾液的特點，采用外置式MBR+NF+RO工藝進行處理，經調試后工藝穩定運行，使得出水COD達到31—52mg/L，出水水質指標達到《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB 16889—2008）的標準。

氨氮濃度較高既是垃圾滲濾液的特點、也是廢水處置的難點，MBR對氨氮的去除利用活性污泥中微生物的硝化—反硝化作用，一般設定SRT為15—25天，可滿足硝化—反硝化要求，當系統穩定運行后，氨氮去除率可達到80%—90%。葉杰旭等采用缺氧/兩級好氧MBBR—MBR組合工藝處理經EGSB預處理后的垃圾滲濾液，實驗證明，該工藝對氨氮的去除效果明顯，在進水氨氮約為1650mg/L的前提下，對氨氮的去除率達到99%左右。鑒于MBR膜的過濾截留作用、可有效去除垃圾滲濾液的懸浮物和色度，平均去除率可達到90%以上。在實際工程應用中，也多采用MBR及其組合工藝對垃圾滲濾液進行處理。

三、小結

鑒于垃圾滲濾液具有污染物濃度高、成分復雜、可生化性差等特點，采用MBR及其組合工藝對垃圾滲濾液進行處理，可有效截留污染物質、且高效脫氮，使得出水達標，因此采用MBR工藝處理垃圾滲濾液具有較廣泛的應用前景。