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eMBR一體化污水處理裝置應用與城市垃圾中轉站滲濾液
2020-7-25 閱讀(1172)
垃圾中轉站作為城市垃圾收集處理的重要環節,是連接垃圾生產來源和末端處理系統的樞紐,為城市的環境衛生做出了巨大貢獻。然而中轉站垃圾預處理過程中產生的壓縮垃圾滲瀝液具有高污染特征,COD 2~3萬mg/L、氨氮為2000 mg/L以上、總磷含量在200 mg/L以上,如對其不進行有效處置,直接排入市政管網會給污水處理廠帶來巨大沖擊,而直接排入水體勢必帶來嚴重的生態與健康威脅。此外,垃圾中轉站滲瀝液還具有污染點分散、處理規模小、水質水量變化大等特點,而將傳統的滲濾液處理工藝在小型化應用時存在成本較高、占地面積過大的問題。目前,我國的垃圾中轉站數量高達數萬座,并且絕大部分都沒有配置的滲瀝液無害化處理系統,且現有的垃圾滲瀝液處理設備投資高、占地面積大、運行成本高、運維繁瑣等問題亟待解決。
一、技術原理
電控膜生物反應器(electro-membrane bioreactor, eMBR)作為一種膜生物反應器(MBR)的改善技術,將電化學與MBR技術進行一體化組合,達到縮短水處理工藝流程、有效減緩膜污染、強化污染物去除、深度凈化水質的目標。
1、eMBR技術特點
MBR是由膜分離與生物處理單元相結合的新型水處理技術,具有出水水質好、抗沖擊負荷能力強、可去除氨氮及難降解有機物、剩余污泥產量低、系統占地少、操作管理方便且易于自動控制管理等優勢。然而膜污染是當前限制MBR廣泛應用的主要技術瓶頸,膜污染導致膜通量減小,增加膜組件更換和清洗頻率,進而還增加了MBR的運行費用。
eMBR是將電化學和MBR技術結合,不僅具有常規MBR的全部優點,同時通過電化學作用調控顆粒物性質,優化膜過濾性能,在電場、混凝、氧化、微生物消化吸收、氣浮等多種復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膜污染減緩機理
eMBR膜污染減緩機理主要通過電化學絮凝、氧化、電場作用來實現,電絮凝作用增大了絮體粒徑,減少了膜孔堵塞;電化學氧化作用將難降解的有機物氧化分解,降低了污染物到達膜表面的幾率,從而減少膜孔堵塞以及凝膠層的形成;電化學的電場極化作用使得帶電的污泥顆粒在膜表面形成極性濾餅層,降低其過濾比阻;電場刺激微生物活性減少胞外聚合物分泌,減少了膜污染目標污染物的含量。
二、技術優勢
1、減緩膜污染
膜通量較普通MBR高約20%以上,利用電極反應聯合電場作用原位控制膜污染,有效地減少停機膜清洗頻率,提高設備的有效利用率。
2、強化除污率
利用電場刺激提升反應器中微生物活性,增大了COD去除率,同時電化學的陽極氧化作用,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。
3、運行低維護
裝備無需配置加藥系統,利用電極反應產生高效絮凝成份,達到很好的除磷效果,整體設備可在線控制、自動化程度高,實現處理運行低維護。
4、占地面積省
裝備集成化程度高,占地面積小,系統占地較常規MBR減小約20%以上。
三、應用案例
某城市H區垃圾中轉站在運行過程中每天產生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)。垃圾中轉站滲瀝液經電解預處理、厭氧消化、eMBR的處理后,出水可達納管排放標準,解決了中轉站廢水達標排放的難題,很好的滿足了中轉站占地省、低維護、成本低處理廢水的技術需求。本工程的總體工藝流程具有處理工藝設備化、自動化,無/低藥劑、高效率,工藝設備緊湊、占地省等特點。
四、結語
針對垃圾中轉站滲瀝液污水區域分散、處理規模小、技術管理力量薄弱、水質水量變化大等特點,將電化學和膜生物反應器(MBR)技術結合,在MBR中耦合電極反應、微生物代謝增強及膜過濾過程,開發無藥劑、低能耗、運行穩定的電控膜生物反應器(eMBR)處理技術與裝備,具有很好的環境效益和經濟效益,在城鄉垃圾中轉站滲瀝液處理工程中具有很好的應用前景。