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一体式平板膜生物反应器(MBR)处理垃圾渗滤液工艺研究

张宝华  
【摘要】:垃圾渗滤液是垃圾堆放过程中产生的一种高浓度难降解有机废水。膜生物反应器(MBR)将活性污泥技术和膜分离技术结合,是一种新型污水处理技术,已广泛用于垃圾渗滤液处理中。MBR技术的核心部件是膜组件,平板MBR具有耗能低、运行简单、易清洗和污染物去除率高等特点,在渗滤液处理中有巨大应用潜力。但目前尚少工业规模一体式平板MBR应用于垃圾渗滤液的可行性研究。 为探讨一体式平板MBR应用于垃圾渗滤液的可行性,本论文采用一体式平板MBR膜组件,建立“水解酸化+A/O/MBR+RO”工艺流程的垃圾渗滤液工业化处理装置,以柳州市某垃圾填埋场产生的垃圾渗滤液为处理对象,现场连续运行系统5个月,处理规模12m~3/d。通过实各工艺环节对COD、NH_4~+-N、TN等污染物去除效果来考察MBR的去除稳定性和高效性,并与原处理工艺进行比较分析;通过现场在线清洗结合实验室小试清洗,得出适合平板MBR膜处理垃圾渗滤液膜污染的清洗剂;利用RO进行MBR出水后处理,根据出水水质和RO运行稳定性,验证MBR出水进行RO深度处理的可行性。主要研究结果如下: 1.在进水pH7.84~8.57,COD4047~8827mg/L,NH_4~+-N884~1787mg/L,MBR池MLSS在8000~11000mg/L的条件下,A/O/MBR系统出水COD为624~2069mg/L,NH_4~+-N出水0.14~48.0mg/L,明显优于同期运行原“UASB+氧化沟”工艺。 2.在试验装置稳定运行期间,A/O/MBR系统对垃圾渗滤液中TN去除效率达54.5%,MBR出水TN为641mg/L,其中NO2-为272mg/L,同期出水pH在7.5~8.3,说明在MBR系统内出现同步硝化反硝化脱氮作用。 3.实验过程中维持MBR膜跨膜压差0.03MPa,MBR膜通量为10L/(m~2h)时,能稳定运行30天,之后出现膜通量下降,当系统运行至第50天时发生了较严重的膜污染,膜通量降至4.5L/(m~2h)。实验室小试结果发现5%的螯合剂A清洗效果最好,膜通量恢复至初始膜通量的80%以上;利用螯合剂A对MBR膜进行在线清洗,膜通量恢复至初始膜通量的90%以上。 4.对MBR出水直接进行了RO深度处理,运行4个月期间, RO出水COD100mg/L,NH_4~+-N25mg/L,TN40mg/L,TP3mg/L,达到了《生活垃圾填埋场污染控制标准》(GB16889-2008)要求。稳定运行期间,RO膜基本没有受到污染,膜通量均恒定维持在20L/(m~2h),跨膜压差为0.07MPa。


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