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eMBR一體化污水處理裝置應(yīng)用與城市垃圾中轉(zhuǎn)站滲濾液
2020-7-25 閱讀(1136)
垃圾中轉(zhuǎn)站作為城市垃圾收集處理的重要環(huán)節(jié)，是連接垃圾生產(chǎn)來(lái)源和末端處理系統(tǒng)的樞紐，為城市的環(huán)境衛(wèi)生做出了巨大貢獻(xiàn)。然而中轉(zhuǎn)站垃圾預(yù)處理過(guò)程中產(chǎn)生的壓縮垃圾滲瀝液具有高污染特征，COD 2～3萬(wàn)mg/L、氨氮為2000 mg/L以上、總磷含量在200 mg/L以上，如對(duì)其不進(jìn)行有效處置，直接排入市政管網(wǎng)會(huì)給污水處理廠帶來(lái)巨大沖擊，而直接排入水體勢(shì)必帶來(lái)嚴(yán)重的生態(tài)與健康威脅。此外，垃圾中轉(zhuǎn)站滲瀝液還具有污染點(diǎn)分散、處理規(guī)模小、水質(zhì)水量變化大等特點(diǎn)，而將傳統(tǒng)的滲濾液處理工藝在小型化應(yīng)用時(shí)存在成本較高、占地面積過(guò)大的問(wèn)題。目前，我國(guó)的垃圾中轉(zhuǎn)站數(shù)量高達(dá)數(shù)萬(wàn)座，并且絕大部分都沒(méi)有配置的滲瀝液無(wú)害化處理系統(tǒng)，且現(xiàn)有的垃圾滲瀝液處理設(shè)備投資高、占地面積大、運(yùn)行成本高、運(yùn)維繁瑣等問(wèn)題亟待解決。
一、技術(shù)原理
電控膜生物反應(yīng)器(electro-membrane bioreactor, eMBR)作為一種膜生物反應(yīng)器(MBR)的改善技術(shù)，將電化學(xué)與MBR技術(shù)進(jìn)行一體化組合，達(dá)到縮短水處理工藝流程、有效減緩膜污染、強(qiáng)化污染物去除、深度凈化水質(zhì)的目標(biāo)。
1、eMBR技術(shù)特點(diǎn)
MBR是由膜分離與生物處理單元相結(jié)合的新型水處理技術(shù)，具有出水水質(zhì)好、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、可去除氨氮及難降解有機(jī)物、剩余污泥產(chǎn)量低、系統(tǒng)占地少、操作管理方便且易于自動(dòng)控制管理等優(yōu)勢(shì)。然而膜污染是當(dāng)前限制MBR廣泛應(yīng)用的主要技術(shù)瓶頸，膜污染導(dǎo)致膜通量減小，增加膜組件更換和清洗頻率，進(jìn)而還增加了MBR的運(yùn)行費(fèi)用。
eMBR是將電化學(xué)和MBR技術(shù)結(jié)合，不僅具有常規(guī)MBR的全部?jī)?yōu)點(diǎn)，同時(shí)通過(guò)電化學(xué)作用調(diào)控顆粒物性質(zhì)，優(yōu)化膜過(guò)濾性能，在電場(chǎng)、混凝、氧化、微生物消化吸收、氣浮等多種復(fù)合作用下有效的減緩了膜污染，提升了污染物去除效能。eMBR很好的解決MBR膜污染問(wèn)題，減少了膜清洗頻率，增加了MBR膜組件使用壽命。
2、eMBR膜污染減緩機(jī)理
eMBR膜污染減緩機(jī)理主要通過(guò)電化學(xué)絮凝、氧化、電場(chǎng)作用來(lái)實(shí)現(xiàn)，電絮凝作用增大了絮體粒徑，減少了膜孔堵塞；電化學(xué)氧化作用將難降解的有機(jī)物氧化分解，降低了污染物到達(dá)膜表面的幾率，從而減少膜孔堵塞以及凝膠層的形成；電化學(xué)的電場(chǎng)極化作用使得帶電的污泥顆粒在膜表面形成極性濾餅層，降低其過(guò)濾比阻；電場(chǎng)刺激微生物活性減少胞外聚合物分泌，減少了膜污染目標(biāo)污染物的含量。
二、技術(shù)優(yōu)勢(shì)
1、減緩膜污染
膜通量較普通MBR高約20%以上，利用電極反應(yīng)聯(lián)合電場(chǎng)作用原位控制膜污染，有效地減少停機(jī)膜清洗頻率，提高設(shè)備的有效利用率。
2、強(qiáng)化除污率
利用電場(chǎng)刺激提升反應(yīng)器中微生物活性，增大了COD去除率，同時(shí)電化學(xué)的陽(yáng)極氧化作用，可以將難降解的污染物氧化分解去除或是氧化分解為易被生物降解的物質(zhì)。
3、運(yùn)行低維護(hù)
裝備無(wú)需配置加藥系統(tǒng)，利用電極反應(yīng)產(chǎn)生高效絮凝成份，達(dá)到很好的除磷效果，整體設(shè)備可在線控制、自動(dòng)化程度高，實(shí)現(xiàn)處理運(yùn)行低維護(hù)。
4、占地面積省
裝備集成化程度高，占地面積小，系統(tǒng)占地較常規(guī)MBR減小約20%以上。
三、應(yīng)用案例
某城市H區(qū)垃圾中轉(zhuǎn)站在運(yùn)行過(guò)程中每天產(chǎn)生1.5 m3的餐廚垃圾廢水和3.5 m3的垃圾滲瀝液，共5 m3/d（含沖洗水）。垃圾中轉(zhuǎn)站滲瀝液經(jīng)電解預(yù)處理、厭氧消化、eMBR的處理后，出水可達(dá)納管排放標(biāo)準(zhǔn)，解決了中轉(zhuǎn)站廢水達(dá)標(biāo)排放的難題，很好的滿足了中轉(zhuǎn)站占地省、低維護(hù)、成本低處理廢水的技術(shù)需求。本工程的總體工藝流程具有處理工藝設(shè)備化、自動(dòng)化，無(wú)/低藥劑、高效率，工藝設(shè)備緊湊、占地省等特點(diǎn)。
四、結(jié)語(yǔ)
針對(duì)垃圾中轉(zhuǎn)站滲瀝液污水區(qū)域分散、處理規(guī)模小、技術(shù)管理力量薄弱、水質(zhì)水量變化大等特點(diǎn)，將電化學(xué)和膜生物反應(yīng)器（MBR）技術(shù)結(jié)合，在MBR中耦合電極反應(yīng)、微生物代謝增強(qiáng)及膜過(guò)濾過(guò)程，開(kāi)發(fā)無(wú)藥劑、低能耗、運(yùn)行穩(wěn)定的電控膜生物反應(yīng)器（eMBR）處理技術(shù)與裝備，具有很好的環(huán)境效益和經(jīng)濟(jì)效益，在城鄉(xiāng)垃圾中轉(zhuǎn)站滲瀝液處理工程中具有很好的應(yīng)用前景。
