申请日2006.12.11
公开(公告)日2007.12.12
IPC分类号C02F9/14; C02F1/44
摘要
一种涉及生物化学的基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理系统，至少包括对垃圾渗滤液进行初级物化处理的反应池、沉淀池和相关泵设备，所生产的前处理水输入至膜生物反应器，其特征在于：还包括纳滤系统，所述的纳滤系统对膜生物反应器输出的超滤膜中水进行过滤处理，产生并输出清水;所述的膜生物反应器的膜组件采用0.1～0.2微米的超滤膜;所述的膜生物反应器，分隔为三个独立的池，前池为前处理水储存池，中池为生物反应池，后池为中水储存池，采用序批式好氧/缺氧运行方法，在中池内对前处理水进行滤膜处理;所述的纳滤系统的输出端连接返回管道装置至反应池，本实用新型投资与运行成本低、操作简便、可实现自动化操作。
权利要求书
1.一种基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理系统，至少包 括对垃圾渗滤液进行初级物化处理的反应池、沉淀池和相关泵设备， 所生产的前处理水输入至膜生物反应器，其特征在于：还包括纳滤 系统，所述的纳滤系统对膜生物反应器输出的超滤膜中水进行过滤 处理，产生并输出清水。
2.根据权利要求1所述的基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤 液处理系统，其特征在于：所述的膜生物反应器的膜组件采用0.1～ 0.2微米的超滤膜。
3.根据权利要求1所述的基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤 液处理系统，其特征在于：所述的膜生物反应器，分隔为三个独立 的池，前池为前处理水储存池，中池为生物反应池，后池为中水储 存池，采用序批式好氧/缺氧运行方法，在中池内对前处理水进行滤 膜处理。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃 圾渗滤液处理系统，其特征在于：所述的纳滤系统的输出端连接返 回管道装置至反应池。
说明书
基于膜生物反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理系统
技术领域
本实用新型涉及生物化学，尤其涉及一种基于膜生物反应器-纳滤 膜技术的垃圾渗滤液处理系统。
背景技术
垃圾渗滤液是液体在填埋场重力流动的产物，主要来源于降水和垃 圾本身的内含水，由于液体在流动过程中有许多因素可能影响到渗滤液 的性质，包括物理因素、化学因素以及生物因素等，所以垃圾渗滤液的 废水水质在一个相当大的范围内变动。一般来说，其PH值为4～9，化 学需氧量(COD：Chemical Oxygen Demand)2000～62000mg/L，生化需氧 量(BOD：Biochemical Oxygen Demand)60-45000mg/L，氨氮 (NH3-N)1000～3000mg/l，除此之外还含有多种高浓度的重金属离子以 及多种病源性微生物，这些污染物若直接排入环境或渗入地下水层，危 害极大。
城市垃圾填埋渗滤液成分复杂，有机物浓度高，而且其成分和性质 随垃圾填埋的“年龄”而变化，主要表现在：(1)填埋初期BOD/COD的 可生化性比值达0.5以上，但随着填埋时间的增加，垃圾渗滤液中的易 生物降解的有机物浓度很低，生化性差，难降解的大分子物质占优势， 导致BOD/COD的比值甚至低于0.1;(2)高浓度的NH3-N是垃圾渗滤液 的特征之一，导致过低的C/N比值，因此，对于垃圾渗滤液的处理具有 相当的必要性。
中国专利03132053.8公开的一种垃圾渗滤液处理工艺，是首先采 用电解氧化处理，再经陶瓷膜过滤机过滤分离，滤过液经膜生物反应器 生化处理，用膜进行固液分离，出水再经反渗透处理，此种工艺不足之 处在于：一、处理工艺流程复杂，投资高;二、处理中采用反渗透法， 必须使用高压泵，导致运行过程中能耗过高，同样存在电极极板更换的 问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种成本低且操作简便的基于膜生物 反应器-纳滤膜技术的垃圾渗滤液处理系统，以解决现有技术中成本高、 工艺流程复杂的问题。
本实用新型所采用的垃圾渗滤液处理系统，至少包括对垃圾渗滤液 进行初级物化处理的反应池、沉淀池和相关泵设备，所生产的前处理水 输入至膜生物反应器，其特征在于：还包括纳滤系统，所述的纳滤系统 对膜生物反应器输出的超滤膜中水进行过滤处理，产生并输出清水。
所述的膜生物反应器的膜组件采用0.1～0.2微米的超滤膜。
所述的膜生物反应器，分隔为三个独立的池，前池为前处理水储存 池，中池为生物反应池，后池为中水储存池，采用序批式好氧/缺氧运 行方法，在中池内对前处理水进行滤膜处理。
所述的纳滤系统的输出端连接返回管道装置至反应池。
本实用新型的有益效果为：在本实用新型中，充分考虑了垃圾渗滤 液的水质特点，采用了混凝反应、沉淀池/膜生物反应器/纳滤系统的组 合工艺流程，通过混凝沉淀去除垃圾渗滤液中的大颗粒和重金属物质， 然后进行固液分离，前处理水(即沉淀池上清液)进入膜生物反应器， 利用高浓度的活性污泥去除废水中各种有机污染物、氨氮，同时采用超 滤膜膜组件过滤产生中水，确保了膜生物反应器出水水质，膜生物反应 器出水可直接被成套纳滤系统利用;纳滤系统对超滤膜中水中的残余污 染物进行进一步过滤处理，产生清水(滤液)，可直接达标用以排放或 回用，纳滤系统所产生的浓水则回流至反应池再进行初级物化处理，本 实用新型的这种“超滤膜与纳滤膜-双膜法”技术，所产清水水质优质 稳定，可直接排放或回用。
纳滤处理是在反渗透的基础上发展起来的一种新的膜分离技术，在 低压条件下，相对于超滤技术，具有更高的过滤效率和选择透过性。纳 滤膜上存在着纳米级的细孔，可截留绝大部分粒径大于1nm的污染物质。 利用纳滤系统，对膜生物反应器所产的超滤膜中水进行深度过滤处理， 实现对各种污染物的截留，纳滤系统对有机污染物去除率达95%、重金 属离子去除率95%以上、NH3-N的去除率90%以上，色度去除率大于90 %。使得最终所得清水可直接达标排放，采用纳滤处理系统，所需过滤 压力(0.5Mpa-1.0Mpa)小于反渗透系统(1.2Mpa-1.8Mpa)，相对于反 渗透的现有技术，本实用新型可用较低扬程的增压泵达到相同的效果， 可节省能耗40%左右，纳滤系统的水回收率为60～80%。因此，本实用 新型成本低而且操作简便。
本实用新型利用可独立运行的成套单元纳滤膜设备对膜生物反应 器产水进行深度过滤处理，实现对各种污染物的截留。成套单元纳滤膜 设备由纳滤膜组件、仪表、管道、阀门、高压泵、就地控制盘柜和机架 组成，由于序批式好氧/缺氧膜生物反应器中超滤膜组件的孔径为0.1～ 0.2微米，小于保安过滤器(5微米)的孔径，所以本工艺可省去保安 过滤器。
在本实用新型的初级物化处理中，在反应池中加药(碱、絮凝剂、 助凝剂)，将浓水中的重金属离子沉淀出来，以免高浓度的重金属离子 对生物反应池内微生物生长产生抑制作用，同时，可提高本实用新型整 体工艺流程的产水率，使得整个渗滤液处理系统的水回收率可达80～90 %。
在本实用新型中，膜生物反应器采用序批式好氧/缺氧运行方法， 类似于SBR工艺，对前处理水进行生化反应，再滤膜处理。采用间歇曝 气、进水与出水，可有效减轻膜表面污染物质沉积，维持稳定的膜通量， 同时可降低能耗。相对于SBR工艺，序批式好氧/缺氧膜生物反应器具 有SBR工艺的优点;克服了SBR工艺的一些缺点，如活性污泥膨胀，沉 淀沉降性能差或上浮;采用了比SBR工艺更高的污泥浓度，更长的污泥 停留时间运行，产生的剩余污泥量更少。