垃圾渗滤液处理：MBR+膜深度处理(2)

时间:2019-06-18 18:29来源:http://www.gepresearch.com 作者:水环境与水生态点击: 次

01 垃圾渗滤液特点及工艺难点生活垃圾处理方法主要有焚烧、堆肥、机械处理和填埋等。垃圾在堆放、中转、挤压、运输、填埋或焚烧处理过程中会产生多种代谢产物和水分，形成成分极为复杂的高浓度有机废水垃圾渗滤液；未经处理的垃圾渗滤液流经地表或渗入地下水后，破坏周围土壤的生态平衡,造成土壤或水源污染，将对环境造成严重的二次污染。垃圾渗滤液中含有氨氮和各种溶解态的阳离子、重金属、酚类、可溶性脂肪酸及其它有机污染物，具

5.MBR工艺优越性

1、高效的固液分离，出水水质优质稳定。

2、剩余污泥产量少。

3、占地面积小，无需二沉池，工艺设备集中。

4、可去除氨氮及难降解有机物。

5、克服了传统活性污泥法易发生污泥膨胀的弊端。

6、操作管理方便，易于实现自动控制。

6.MBR工艺的不足

1、投资大：膜组件的造价高，导致工程的投资比常规处理方法增加约30％－50％。

2、能耗高：泥水分离的膜驱动压力;高强度曝气；为减轻膜污染需增大流速。

3、膜污染清洗。

4、膜的寿命及更换，导致运行成本高。膜组件一般使用寿命在5年左右，到期需更换。

7.MBR用膜介绍

1高分子有机膜材料

材质：聚烯烃类、聚乙烯类、聚丙烯腈、聚砜类、芳香族聚酰胺、含氟聚合物等

优点：成本相对较低，造价便宜，膜的制造工艺较为成熟，膜孔径和形式也较为多样，应用广泛.

不足：运行过程易污染、强度低、使用寿命短

2无机膜

材质：金属、金属氧化物、陶瓷、多孔玻璃、沸石、无机高分子材料等

优点（陶瓷膜为例）：耐酸、抗压、抗温，其通量高、能耗相对较低

不足：造价昂贵、不耐碱、弹性小、膜的加工制备有一定困难

04 MBR用膜介绍

目前MBR膜组件中使用量较大的只有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其优良的物理和化学性能（强度和耐腐蚀性）在国内和国外用量均最大。

MBR工艺中用膜一般为微滤膜（ MF ）和超滤膜（ UF ），大都采用 0.1 ～ 0.4 μ m 膜孔径。

微滤常用的聚合物材料有：聚碳酸酯、纤维素酯、聚偏二氟乙烯、聚砜、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚醚酰亚胺、聚丙烯、聚醚醚酮、聚酰胺等。

超滤常用聚合物材料有：聚砜(PS)、聚醚砜(PES)、聚酰胺、聚丙烯腈（ PAN ）、聚偏氟乙烯、纤维素酯、聚醚醚酮、聚亚酰胺、聚醚酰胺等。

PVDF(聚偏氟乙烯)材质中空纤维膜，PVDF是一种氟化聚合物，具有300万～400万的分子量，有很强的物理强度和化学稳定性。

膜横断面放大照片

膜表面放大照片

陶瓷膜主要是A12O3，Zr02，Ti02和Si02等无机材料制备的多孔膜，其孔径为0.1－50μm。

具有化学稳定性好，能耐酸、耐碱、耐有机溶剂、机械强度大，可反向冲洗、抗微生物能力强、耐高温、孔径分布窄、分离效率高等特点。

陶瓷膜与同类的有机高分子膜相比具有许多优点：它坚硬、承受力强、耐用、不易阻寨，对具有化学侵害性液体和高温清洁液有更强的抵抗能力，其主要缺点就是价格昂贵目，制造过程复杂。

05MBR膜组件

1中空纤维

中空纤维具有高压下不变形的强度，勿需支撑材料。把大量(多达几十万根)中空纤维膜装入圆筒型耐压容器内。纤维束的开口端用环氧树脂铸成管板。外径一般为 40 ～ 250 μm ，内径为 25 ～ 42μm 。在 MBR 中，常把组件直接放入反应器中，不需耐压容器，构成浸没式膜 - 生物反应器，一般为外压式膜组件。

优点：装填密度高，一般可达16000－30000 m2/m3 ；造价相对较低；寿命较长；可以采用物化性能稳定，透水率低的尼龙中空纤维膜；膜耐压性能好，不需要支撑材料。

缺点：对堵塞敏感，污染和浓差极化对膜的分离性能有很大影响,压力降较大；再生清洗困难；原料的前处理成本高。

2板框式

板框式是MBR 工艺最早应用的一种膜组件形式，外形类似于普通的板框式压滤机。

优点：制造组装简单，操作方便，易于维护、清洗、更换。

缺点：密封较复杂，压力损失大，装填密度小。

3管状膜

由膜和膜的支撑体构成，有内压型和外压型两种运行方式。实际中多采用内压型，即进水从管内流入，渗透液从管外流出。膜直径在 6～24mm 之间。管状膜被放在一个多孔的不锈钢、陶瓷或塑料管内，每个膜器中膜管数目一般为4－18根。管状膜目前主要有烧结聚乙烯微孔滤膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，价格较高，但耐污染且易清洗。尤其对高温介质适用。

优点：料液可以控制湍流流动，不易堵塞，易清洗，压力损失小。

缺点：装填密度小，一般低于300m2/m3 。

4螺旋卷式膜组件

主要部件为多孔支撑材料，两侧是膜，三边密封，开放边与一根多孔的中心产品水收集管密封连接，在膜袋外部的原水侧垫一层网眼型间隔材料，把膜袋－隔网依次迭合，绕中心集水管紧密地卷起来，形成一个膜卷，装进圆柱形压力容器内，就制成了一个螺旋卷式膜组件。

优点：膜的装填密度高；膜支撑结构简单；浓差极化小；容易调整膜面流态。

缺点：中心管处易泄漏；膜与支撑材料的粘结处膜易破裂而泄漏；膜的安装和更换困难。

06三种常见的MBR膜组件

1中空纤维帘状浸入式膜组件

具有膜面积大，易于安装，清洗方便等特点。

2中空纤维柱状浸入式膜组件

具有膜面积大，占地面积小等特点。

3平板型帘状浸入式膜组件

具有膜通量大，易于组装，清洗方便等特点。

07MBR系统设计

MBR设计信息需求表

08MBR工艺组成

以ZW-MBR 为例

1、预处理——细格栅，要求≦2mm，推荐≦1mm，圆孔和网格型

2、生化工艺部分

3、膜过滤部分

4、剩余污泥处理部分。

09设计职责

预处理：格栅—GE要求，初沉池、沉砂池—设计方决定

生化工艺部分：由GE或设计方决定

膜过滤部分：膜工艺（或产品）由GE决定

剩余污泥处理部分：污泥脱水—GE决定是否加聚合物，消化处理机—设计方决定，污泥处置方式—设计方决定

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