摘要:以膜生物反應器二級處理后的出水為研究對象,考察了操作壓力、pH、運行時間和進水流量對納濾膜分離性能的影響以及對COD的去除情況。結(jié)果表明,操作壓力為0.6MPa,pH為7是最佳運行條件,納濾膜對COD去除率可以達到90%以上,出水完全達到國家二級排放標準。此外,實驗還表明運行4小時后膜的性能就可以達到穩(wěn)定,進水流量越大,膜通量和COD截留率也越大。文章最后探討了膜污染的原因,并在膜通量降至膜初通量的16%時進行了水力清洗和化學清洗,結(jié)果表明水力清洗最大只能使膜通量恢復至膜初通量的40%,而化學清洗最大可達到85%。

關(guān)鍵詞:垃圾滲濾液,納濾,膜生物反應器,膜通量,COD截留率

垃圾滲濾液是一種成分復雜、有機物濃度極高的廢水。滲濾液中的有機物主要由大分子的水溶性腐殖質(zhì),中等分子的灰黃霉酸類物質(zhì)以及小分子的揮發(fā)性有機酸、水溶性腐殖質(zhì)組成。其中大分子部分能被膜所截留,而小分子部分不能被膜截留,且水溶性腐殖質(zhì)難以被微生物所降解,它是造成處理出水COD偏高的主要原因[1]。一般情況下,經(jīng)二級處理后的垃圾滲濾液,出水COD、濁度等仍然難以達標排放。

在中國填埋垃圾越來越多,滲濾液水量越來越大的情形下,滲濾液的深度處理成了非常迫切的問題。目前深度處理的方法主要是物理化學方法,如吸附,吹脫,高級氧化,膜分離技術(shù)等。國外一般采用一級超濾及二級反滲透的聯(lián)合處理方法深度處理垃圾滲濾液[2],滲濾液的80%左右可透過分離膜成為達到排放標準的透過液,其余約20%為濃縮液可返回到垃圾填埋場或進一步蒸發(fā)或干燥方式處理。

納濾技術(shù)比起其他膜分離技術(shù),不僅達到同樣滲透量所需的操作壓力較低,而且膜通量也較大[3]。鑒于此,本實驗以膜生物反應器(MBR)處理焚燒場垃圾滲濾液的出水為對象,考察了操作壓力、pH、運行時間和進水流量對膜通量和COD截留率的影響以及納濾膜對COD的去除效果,并探討了膜污染的原因及膜清洗的方法。

1　實驗部分

1. 1　實驗水質(zhì)

本實驗進水為MBR處理焚燒廠垃圾滲濾液后的出水,MBR 的膜組件是聚丙稀材質(zhì)的中空纖維膜。出水生物化學指標見表1。

可見MBR處理后BOD5、SS、NH3 - N均已達到國家污水二級排放標準(即S S ≤200 mg/L, BOD5≤150 mg/L, COD ≤200 mg/L 及NH3 - N ≤200mg/L) ,但是COD還有待于進一步處理。

1. 2　實驗方法與材料

經(jīng)MBR處理后的出水直接進入納濾膜裝置,通過考察操作壓力、pH值、運行時間和進水流量對納濾膜分離效果的影響,確定本實驗運行的最佳條件。本實驗的納濾膜處理流程采用一級一段循環(huán)式處理方式,即將部分濃縮水返回至原水箱與原有的進水混合,然后再通過膜組件分離,這樣既能保證原水在膜表面有足夠的流速,又不至于因回收率太低而造成原水的浪費。實驗選用的膜材料是芳香聚酰胺卷式膜,由杭州凱潔膜技術(shù)有限公司提供,膜組件性能指標見表2。

卷式膜結(jié)構(gòu)簡單,單位膜面積的價格較低,裝填密度較高,拆裝方便。

1. 3　監(jiān)測方法

本實驗主要的監(jiān)測項目是COD, pH。CODcr值用重鉻酸鉀法測定, pH值用精密試紙測定。進水中原有的指標均采用國家標準測定方法。

2　結(jié)論與分析

2. 1　操作壓力對納濾膜分離性能的影響

在恒定的流量( 20 L /h)和進水濃度(COD 為200 mg/L)下,實驗操作壓力從0. 3 Mpa增加到0. 8Mpa,每隔0. 1Mpa作為一個壓力工作區(qū),每個工作區(qū)運行30分鐘,然后取樣分析不同壓力下膜通量和COD截留率的變化情況。具體參見http://www.northcarolinalenders.com更多相關(guān)技術(shù)文檔。

圖1和圖2分別是操作壓力對膜通量和COD截留率的影響曲線。從圖1可看出,隨著操作壓力的增大,膜通量幾乎呈線性增大趨勢,這一點可以從非平衡熱力學模型[ 4 - 6 ]來解釋。（東華大學環(huán)境科學與工程學院）

詳情請點擊下載附件：納濾膜深度處理垃圾滲濾液技術(shù)