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垃圾渗滤液处理系统内置式膜和外置式膜比较

北极星环保网来源:中国给水排水微信2016/11/14 15:01:46我要投稿
所属行业: 水处理  关键词:垃圾渗滤液 膜生物反应器 MBR

北极星环保网讯:摘要:内置式膜和外置式膜普遍应用于各种污水处理工程中,二者的处理效果相似,但能耗相差较大,外置式膜的能耗远远高于内置式膜。对于垃圾渗滤液处理工程,生化处理采用内置式膜生物反应器可以取得良好的效果,与外置式膜相比,占地面积相差不大,工程费用较低,可以节省90%的电耗,对降低渗滤液处理成本具有重要意义,具有很好的发展应用前景。

膜生物反应器(MBR)通常分为内置式和外置式两种,两种方式各有不同,能耗相差较大。在垃圾渗滤液处理领域,由于渗滤液进水污染物浓度较高,为满足排放标准的要求,取得较好的处理效果,生物池内一般维持较高的污泥浓度,生化处理大多采用外置式MBR处理工艺。虽然外置式MBR工艺能够取得良好的处理效果,但也会导致运行成本大幅增加。

在渗滤液处理技术发展初期阶段,受膜材质等条件的限制,内置式膜只限于在低浓度的生化处理系统中使用,垃圾渗滤液处理系统很少使用内置式膜。近年来,随着一些高科技材料的应用以及生产加工工艺的改进,内置式膜也可以适用于高浓度的生化处理系统,选取合适的膜分离方式,对降低污水处理成本具有重要意义。

为此,考察分析了内置式膜生物反应器与外置式膜生物反应器在渗滤液处理中的应用特点,以供工程设计时参考。

1 外置式膜生物反应器

在外置式膜生物反应器中生物反应器与膜单元相对独立,通过混合液循环泵使得处理水通过膜组件后外排;其中生物反应器与膜分离装置之间的相互干扰较小。目前在垃圾渗滤液处理中采用的外置式膜生物反应器一般均选用错流式管式超滤膜。即循环泵为混合液(污泥)提供一定的流速(3.5~5  m/s),使混合液在管式超滤膜中形成紊流状态,避免污泥在膜表面沉积。管式膜材质多采用PVDF(聚偏氟乙烯),孔径为0.02  μm。外置式膜生物反应器示意见图1。


图1 外置式膜生物反应器示意

对于垃圾渗滤液处理系统,由于进水氨氮及COD浓度很高,为减小生物池容积,提高处理效率,一般使生物池维持较高的污泥浓度,正常运行时通常维持在10~20  g/L左右,最高可达40  g/L。因此处理垃圾渗滤液的MBR系统通常采用外置式超滤系统,而较少采用内置式,外置式超滤出水SS接近于零,能够满足后续深度处理水质要求。但由于外置式MBR系统机电设备较多,致使电耗大幅增加,运行成本提高。

2 内置式膜生物反应器

在内置式MBR中,膜组件置于生物反应器内部,原水进入膜生物反应器后,其中的大部分污染物被混合液中的活性污泥分解,再在抽吸泵或水头差的作用下由膜过滤出水。内置式MBR利用曝气时气液向上的剪切力来实现膜表面的错流效果,减少对膜的污染。与外置式MBR相比,内置式MBR最大的优点是动力消耗低。在市政污水处理领域应用比较多的是中空纤维膜和平板膜,其中中空纤维膜多采用PP(聚丙烯)材质,孔径为0.08~2.0  μm,平板膜材质多采用PVDF(聚偏氟乙烯),孔径为0.03~10μm。无论是中空纤维膜还是平板膜,要求生物池中污泥浓度一般不超过10  g/L,因此在高浓度的垃圾渗滤液处理工程中较少应用。

内置式膜生化反应器如图2所示。


图2 内置式膜生化反应器示意

延伸阅读:

生物处理城市垃圾渗滤液应用哪些技术?

垃圾渗滤液处理的几种处理工艺

【科普】常用的垃圾渗滤液处理技术有哪些?

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