MBR法用于垃圾渗沥液的研究

邢金梅 韩经绰

（濮阳市生活垃圾无害化处理场 河南 濮阳 457000）

近年我国经济获得了快速发展，随着工农业生产加速发展，以及人口膨胀，垃圾产量也在不断的增加，城市垃圾的处理越来越重要。而目前我国的垃圾主要处理方式依然以为生填埋为主。虽然生物填埋的投资小，费用低，需要的技术条件不高，但是垃圾渗液对于水的污染日益严重。所以研究垃圾渗沥液的有效处理，已经成为了目前垃圾填埋场建设的重点。

渗沥液的成分复杂，一般含有高氨氮等物质，所以对于垃圾渗沥液的处理需要达到水质要求，对于未来的垃圾陈化渗沥液也可以轻松处理的方法。目前国外的研究表明大多数的生物化学方法，或者单纯的生物方法对于处理垃圾渗沥液的效果并不是很理想，因为排放的尾水中依然含有大量的未降解和不可降解的产物。目前国外的普遍经验就是生物技术处理结合膜技术。膜技术也成为了垃圾渗沥液可以达标排放的主要保证。

1 透过膜介质分类

膜分离技术的核心在于选择透过膜的介质。渗沥液在膜两侧压力的作用下，原料可以选择性的经过透过膜，达到分离和提纯的目的。在压力梯度的控制下，主要有微滤，超滤，纳滤和反渗透等。

1.1 微滤膜

微滤膜主要是筛网状，其静压的作用下，可以让小于膜空隙的粒子通过，但是大于孔隙的被有效截留，实现大小不同组分的分离。在膜表面还存在着吸附截留，架桥截留等情况存在。因为微孔膜的结构整齐，所以孔径的变化范围是很小的。膜的质地比较薄，平均厚度比较低，明显薄于一般的介质，所以吸附滤液的情况比较少，另外压力的变化，对于滤液的影响也比较小。还因为空隙好，流动性强，所以在比较低的压力下，就可以轻松的实现流体的通过。

1.2 纳滤膜

纳滤膜的孔径也比较小，一般介于反渗透膜和微滤膜之间，不同的是其带有负的带电基团。在静电的作用下可以有效阻碍阴离子的渗透，因为在电荷的作用下纳滤需要的压力比较小，在同等的条件下纳滤的通过率明显高于反渗透，所以一般纳滤也被称为“低压反渗透”，或者说“疏松反渗透”，不仅仅可以实现浓缩，还可以有效的实现脱盐。所以说纳滤在垃圾渗液的处理中作用效果好，速度快，浓缩倍数高。

1.3 反渗透膜

反渗透膜的孔径结构大于纳滤膜，但是其孔径结构一般属于非对称机构，主要的作用力在于压差。反渗透膜的特点就是作用的比较广泛，几乎可以轻松去除水内的一切物质，包括颗粒，无机盐、无机物、有机物，以及细菌病毒等。所以对于水的净化作用比较强大。

2 BMR工艺流程和处理单元

2.1 BMR工艺流程

BMR就是膜生物反应器的简称，也就是通过分子生物膜技术，快速的实现对于垃圾渗液的处理。BMR工艺是一种典型的膜反应器生物处理方式，采用纳滤，以及反渗透，是一项综合性的膜分离技术。首先，渗滤液需要在调节池中进行水质和水量的调节，升温后进入厌氧反应器，其后进入好氧反应器。其次，通过生物的降解作用，实现氨氮物质的可控化。最后，不能有效分解的有机污染物进入中间水池，进行进一步的处理，达标的水排放。浓水和污泥进行回灌，进入垃圾填埋场。

2.2 BMR处理单元

2.2.1 预处理单元

预处理单元主要就是调节池和厌氧池。滤液在厌氧的作用下，可以实现有效的生物消化，成为最终的产物沼气，二氧化碳等。没有发生反应的物质，以及反应后的中间产物会一块同水流流到缺氧反应器，在这里可以发生兼氧生物反应，此时可以发生硝酸盐，以及亚硝酸盐的降解，可以产生氮气排出，不仅仅可以降低水中的总氮含量，还可以产生水的碱性，为下一步的反应做好准备。

2.2.2 膜生物反应

BMR技术其实质就是一种生物的降解过程，以及高效膜分离技术的完美结合。其中包括生物反应膜，脱水分离组件，以及膜清洗装置。一般采用一体化的装置模式，因为其直接侵没在生物反应器中，所以也被称为侵没式样的生物反应器，可以有效的提高氮的清除，缺氧段的增加，可以有效的增加去除效果。

2.2.3 纳滤和反渗透

一般来说纳滤和反渗透的界限不明显，具体的操作中使用哪一种方式，完全取决于具体的水质和对于处理的要求。对于膜分离技术来说以浓水和淡水作为区别，浓水中含有大量的有机物质，淡水中含有的有机物质和离子比较少。一般的纳滤和反渗透主要由五部分组成，保安过滤、纳滤、反渗透膜装置，除垢剂投加装置和杀菌投加装置。

2.2.4 污泥处理

一般的处理中污泥的含量是比较高的，而且体积大，不便于输送。剩余的污泥因为其中含有大量的细菌，微生物，以及重金属离子，所以需要有效和快速的进行处理。有效的减少污泥中的有机物，降低污泥中的含水量，有效的降低污泥的后续处理费用。有效的对于虫卵和微生物杀灭，实现污泥的合理化利用。膜反应器内尽量的达到低污泥运行，定期对于生物反应器进行除污，以潜污泵的方式定期抽送污泥至垃圾场进行填埋。

3 BMR处理垃圾渗沥液优缺点

3.1 BMR工艺的优点

首先，是分离率高。垃圾渗沥液中含有大量的悬浮物和蛋白质等，但系统微生物在负电荷的作用下可以实现较好的分离，并且可以在处理的过程中产生相当可观的热量。其次，污泥停留的时间长到15-45天，所以有利于硝化菌的生长，可以很好的实现硝化作用。微生物停留的时间比较长，所以可以在反应器内形成一种丰富的生物相，污泥的产生量降低，减少了污泥的处理费用。出水的水质比较好，因为膜的分离率比较高，所以有机物的去除率高，可以清除细菌和病毒。因为生物反应器中的微生物浓度比较高，所以尽管可能存在负荷的波动，但是对于整个系统的影响不明显，处理水的变化不大，水质比较稳定。最后因为结构比较简单，并且运动灵活，不存在一般的污泥工艺中二沉池污泥膨胀的问题。

3.2 BMR工艺的缺点

成本比较高，不仅仅膜的造价比较高，膜运动的能耗也比较高，一直以来系统成本和能耗没有有效降低。即使对于比较合适的膜，并且是在较为适宜的条件下，膜的表面依然会产生沉积污染，造成脱盐和产水的降低，影响到生产，甚至于需要停产。虽然目前进行膜清洗的方式不少，但是低成本实现高效膜清洗的能力依然不足。

4 结语

BMR技术作为近年发展起来的一种新型水处理工艺，其发展的前景广阔。因为其自动化，集成化，一体化程度高，正逐步的成为垃圾渗沥液的主流处理模式，必将在国内外的垃圾填埋场的项目中得到广泛的应用。

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