一、管式膜MBR技术在垃圾渗滤液处理中的应用
城市垃圾是城市环境治理的一大难题。垃圾转运站、焚烧场或填埋场的垃圾渗滤液是由各种化合物和沤化腐烂物质生成，含有浓度极高的BOD、COD、含氮化合物、含磷化合物、有机卤化物及硫化物、无机盐类等，不仅气味恶臭，而且其中不少是致癌物。若排放地表，污染环境，溶入地下，污染水源，是城市环境和人体健康的一大危害。而且垃圾填埋时间越久，其渗滤液的浓度就越高、危害就越大。近些年来生活垃圾处理越来越受到人们的重视，我国专门制定了GBl6889-1997生活垃圾填埋污染控制标准。

膜生物法（MBR）是近些年才出现的一种集膜过滤和生物处理于一体的新型高效生物处理技术。由于膜的高效截留作用，可以使污泥浓度达到较高的水平，大大提高污泥负荷，减少占地面积，出水水质好，适合垃圾渗滤液这样高浓度难降解有机废水处理，有很大的应用前景。

1、垃圾渗滤液的特性
垃圾渗滤液是一种高浓度有机废水，其成分复杂、水质水量变化大。垃圾渗滤液的来源主要有直接降水、地表径流、地表灌溉、地下水、垃圾自身的水分、覆盖材料中的水分和垃圾生化反应的生成水等。影响垃圾渗滤液成分的因素主要有：垃圾成分、场地气候条件、场地的水文地质降雨条件、填埋条件及填埋时间等。这就决定了垃圾渗滤液的水质水量的变化大，且变化规律复杂。CODcr、BOD5、氨氮的含量较高，且随填埋时间的延长，垃圾中的有机氮转化为无机氮，氨氮浓度升高。由于垃圾降解产生的CO2溶解使得垃圾渗滤液呈微酸性，这种偏酸性的环境加剧了垃圾中不溶于水的碳酸盐、金属及其金属氧化物等发生溶解，因此渗滤液中含有较高浓度的金属离子。
垃圾渗滤液的难处理还表现为它的变化性。一是产生量呈季节性变化，雨季明显大于旱季。二是污染物组成及其浓度的季节性变化，平原地区填埋场干冷季节渗滤液中的污染物组成和浓度较低。三是污染物组成及其浓度随填埋年限的延长而变化。填埋层各部分物化和生物学特征及其活动方式都不同，“年轻”填埋场（使用5年以内）的渗滤液pH值较低，BOD、COD、VFA、金属离子浓度和BOD/COD较高；“年老”填埋场（使用10年以上）的渗滤液pH值近中性，BOD、COD、VFA浓度和BOD/COD较低，金属离子浓度下降，但氨氮浓度较高。因此在选择垃圾渗滤液处理工艺时要适应垃圾渗滤液的变化特性，由于垃圾渗滤液的复杂变化，因此只有稳定运行，才可以对其进行较好的处理。应用管式膜MBR处理工艺可以对不同时间的垃圾渗滤液进行处理，都具有较好的处理效果。目前，我国的垃圾渗滤液存在水质变化大和可生化性差的问题，而管式膜MBR技术可以解决这两个问题。

2、垃圾渗滤液的处理方式

渗滤液的处理方法一般有物化法和生物法。

2.1物化法
物化法是指通过物理化学的方法去除渗滤液中的COD、SS、色度、重金属等。相对于生物法，物理化学法不受渗滤液水质水量的影响，抗冲击负荷能力较强，出水水质比较稳定，尤其在废水可生化性较差的时候有比较好的处理效果；但是物化法处理成本较高，不适于大量垃圾渗滤液的处理。近年来，用于渗滤液处理的物化法主要有活性炭吸附、化学沉淀法、吸附法、化学氧化法、反渗透法、电渗析等多种方法。目前物化法主要用作预处理或与其他方法联合使用。

2.2生化法
当渗滤液的BOD/COD值大于0.3时，表明渗滤液的可生化性较好，可采用生化法处理，生化处理具有处理效果好、成本低等优点，它是目前应用*广泛的处理方法。但是垃圾渗滤液随填埋时间的增加，BOD/COD比值变低，可生化性变差。生物法处理垃圾渗滤液对COD的去除率只有70％左右，当进水COD较高时，仅用生物法不能达到国家排放标准。

2.3组合式工艺处理垃圾渗滤液
渗滤液成分复杂，仅采用普通的生物处理工艺难以达到理想的效果，因此需采用合适的预处理措施来提高它的可生化性，以改善后续工艺的运行环境。采用物化和膜生物组合式的处理工艺处理垃圾渗滤液，可以避免这两种方法的缺点。
经过超滤膜过滤后的清液使用纳滤膜进行再过滤和浓缩，纳滤膜能脱除高价金属离子和色度，纳滤膜对有机污染物CODCr、BOD5和SS的平均去除率分别达到85.7%、88.6%和100%,出水完全达到国家二级排放标准。
为了使处理后的出水水质达到一级排放标准，对纳滤膜出水中含有的一些小分子有机物进行使用反渗透再浓缩，脱除绝大部分金属离子和小分子色素及小分子有机物，从而使出水水质达到国家一级排放标准。
MBR+RO工艺可以有效的去除渗滤液中的污染物。MBR工艺可以降解有机物和去除氨氮，RO工艺可去除无机离子和难降解的物质。经过MBR工艺处理后，进水COD平均为1017mg/L，出水COD为32mg/L，平均去除率为97%；出水的BOD5平均为9mg/L，去除率为97%左右。MBR工艺作为RO工艺的前处理可有效去除SS，这可以防止反渗透膜孔道堵塞，MBR工艺中硝化产生的NO3-N和NO2-N被后续的RO工艺去除。由此可见，垃圾渗滤液采用生物法和反渗透膜相结合的组合工艺进行处理，其处理后的出水可以达到回用标准。

3、管式膜MBR工艺介绍
膜生物反应器（MBR）是膜分离技术与生物技术相结合的新型废水处理技术，是废水处理技术的一项创新。由于膜的使用，彻底改变了传统生化的一些基本特性。它利用膜分离设备将生化反应池中的活性污泥和大分子物质截留住，使得活性污泥浓度大大提高，水力停留时间（HRT）和污泥停留时间（SRT）大大缩短，由于活性污泥浓度的较大提高，难降解的物质在反应器中不断反应、降解。因此，膜生物反应器工艺通过膜分离技术大大强化了生物反应器的功能。
由于膜的放置形式不同，膜生物反应器分为浸没式（也叫内置式或一体式）和外置式（或分体式）。由于处理垃圾渗透液生化污泥浓度较高，常常是15~30g/L，因此浸没式中空纤维MBR很容易造成堵塞、断丝和瘫痪。管式膜MBR技术是外置式形式，通过水泵将污泥打入膜管内，在压力的驱动下进行膜分离，出水透过膜进入产水箱，而污泥回到生化池继续参与生化反应，膜过滤原理及管式超滤膜系统的过滤。
MBR技术是用膜过滤替代传统活性污泥法中的二沉池，可使生化反应器内的污泥浓度从3~5g/L提高到20~30g/L，*高可达到40g/L，使反应效率提高，出水无菌体及悬浮物。并且无须太多考虑污泥沉降和膨化的问题。工艺流程为：渗滤液-预处理-调节池-MBR池（管式超滤膜）-RO-出水。MBR的主要特点：主要污染物COD、BOD和氨氮有效降解，无二次污染；出水无细菌和固形物；工程占地面积小；剩余污泥量小；无需脱臭装置；运行费用较低。垃圾渗滤液经MBR处理，一般能满足间接排放要求，如出水需达到直接排放标准，根据不同情况，后续可用RO作深度处理。
与传统生化处理工艺相比，活性污泥通过超滤（UF）系统进行固液分离，将粒径大于0.02 m的颗粒、悬浮物等截留在系统内，超滤出水清澈。有单独循环泵以产生较大的过滤通量，流速为3.5m/s，避免膜管堵塞。超滤*大压力为0.6MPa，膜管由清洗泵冲洗，清洗后的清洗水在膜环路中循环回到清洗槽，直到充分清洗，每1~3个月加化学药剂清洗一次。为了达到更好的出水水质，超滤后出水可再进入RO系统，截留那些不易降解的大分子有机物，使出水降到120 mg/L以下或更低的水平，出水稳定达标。