膜生物反应器处理垃圾渗滤液的应用研究

董鸿鹏

【摘要】面对垃圾渗滤液对水体、土壤等生态环境及人类健康造成的危害，应采取有效措施进行治理，膜生物反应器作为较有发展前景的技术之一，具有出水水质好、污泥产量低、易于全自动控制等优点，本文主要阐述膜生物反应器类型，以及膜生物反应器及其组合工艺处理垃圾渗滤液的应用研究。

【关键词】膜生物反应器；垃圾渗滤液；应用

目前，处理垃圾渗滤液的方法主要由生化法、物化法、膜分离法等。经研究表明，垃圾渗滤液经生化法或生物+常规物化法处理后，不能消除难降解有机物，从而使得出水无法达到国家要求的排放标准。膜生物反应器（Membrane Bioreactor，MBR）是将膜过滤法和生物法相结合的工艺，与传统生物工艺相比，MBR工艺具有固液分离效率高、出水水质好、污泥产量低、易于全自动控制等优点。

一、膜生物反应器的类型

MBR工艺按照膜组件放置的位置不同，可将其分为分置式膜生物反应器和浸没式膜生物反应器两大类：

（1）分置式膜生物反应器是膜组件与生物反应器靠管线和泵相连接，废水先经生物池反应、去除一部分有机物及氨氮后，在靠泵增压后进入膜组件，经膜组件过滤、截留悬浮物及大部分溶解性物质，从而净化废水，于此同时浓缩液回流到生物反应器内。分置式MBR具有易于控制、便于清洗、能耗大、运行费用高等特点。

（2）浸没式膜生物反应器是将膜组件置于生物反应器内，采用间歇的运行方式，当废水进入浸没式MBR后，经生物降解、去除一部分污染物质，再由抽吸泵或高位差的作用下、经膜过滤出水，从而达到净化水质的目的。浸没式MBR反应器底部设有曝气装置，不仅能为反应器中的微生物提供好氧环境、维持好氧微生物的生存，还能使混合液随着气流向上流动，在膜表面产生剪切力，靠空气和水流的扰动来减缓膜污染。与分置式MBR相比，浸没式MBR具有能耗低、占地面积小、不堵塞膜纤维中心孔等特点。近年来，由于膜成本逐渐降低，MBR工艺已在垃圾渗滤液中广泛使用。

二、膜生物反应器在垃圾渗滤液中的应用

膜生物反应器能有效去除垃圾渗滤液中的有机物，一般在条件适当的情况下，可去除COD达到70%以上，谢珊等采用间歇式膜生物反应器处理垃圾渗滤液，在HRT为2天、SRT为30天的条件下运行，可使得出水COD降至0.32～1.2 gm。但不同年份的渗滤液，其理化性质也不同，如表1所示，越年轻的渗滤液、其可生化性也就越好，随着时间积累、渗滤液难降解的有机物逐渐增加、废液的可生化性也逐渐变差，其处理难度也在增加，渗滤液中的大分子物质易被MBR工艺去除，但小分子物质如腐殖质很难被MBR彻底净化。单一的MBR工艺很难使得出水达标，而纳滤和反渗透工艺可有效去除小分子物质，因此采用MBR工艺与纳滤或反渗透等组合工艺处理垃圾渗滤液。靳云辉等人根据四川省某城市生活垃圾填埋厂渗滤液的特点，采用外置式MBR+NF+RO工艺进行处理，经调试后工艺稳定运行，使得出水COD达到31—52mg/L，出水水质指标达到《生活垃圾填埋场污染控制标准》（GB 16889—2008）的标准。

氨氮浓度较高既是垃圾渗滤液的特点、也是废水处置的难点，MBR对氨氮的去除利用活性污泥中微生物的硝化—反硝化作用，一般设定SRT为15—25天，可满足硝化—反硝化要求，当系统稳定运行后，氨氮去除率可达到80%—90%。叶杰旭等采用缺氧/两级好氧MBBR—MBR组合工艺处理经EGSB预处理后的垃圾渗滤液，實验证明，该工艺对氨氮的去除效果明显，在进水氨氮约为1650mg/L的前提下，对氨氮的去除率达到99%左右。鉴于MBR膜的过滤截留作用、可有效去除垃圾渗滤液的悬浮物和色度，平均去除率可达到90%以上。在实际工程应用中，也多采用MBR及其组合工艺对垃圾渗滤液进行处理。

三、小结

鉴于垃圾渗滤液具有污染物浓度高、成分复杂、可生化性差等特点，采用MBR及其组合工艺对垃圾渗滤液进行处理，可有效截留污染物质、且高效脱氮，使得出水达标，因此采用MBR工艺处理垃圾渗滤液具有较广泛的应用前景。