膜生物反應(yīng)器【1](Membrane bioreactor，MBR)是國際上于20世紀60年代開始研究、90年代得到快速發(fā)展和應(yīng)用的一項廢水生物處理新技術(shù)，它將膜分離技術(shù)與生物反應(yīng)過程有機結(jié)合， 以膜技術(shù)的高效分離作用取代傳統(tǒng)活性污泥法中的二沉池，實現(xiàn)傳統(tǒng)工藝所無法比擬的泥水分離和污泥濃縮效果，消除了污泥膨脹的影響，并大幅度提高了曝氣池中活性污泥的濃度，省卻了污泥回流系統(tǒng)，大大延長了泥齡，減少了剩余污泥量，并通過膜對廢水中SS、有機物、病原菌和病毒的高效截留作用，大大提高了出水水質(zhì)，并在通常情況下，其處理出水無需進行消毒處理即可達到相關(guān)的衛(wèi)生標準。

生活垃圾滲濾液濃度高、成分復雜，隨填埋體的歷時長短水質(zhì)不同，處理困難。垃圾滲濾液中的主要污染物大致包括有機物、總氮、氨氮、離子態(tài)重金屬等。經(jīng)過多年的實踐，單純采用物理法、化學法或生
物法處理滲濾液，往往難以達到目的，而且費用昂貴。在考慮工藝選擇時應(yīng)具有下述特點：具有很高的氨氮去除能力；高負荷的污水處理能力：能夠適應(yīng)不同季節(jié)，不同年限滲濾液濃度的變化，能保證出水水質(zhì)的穩(wěn)定性 。近年來，已在國內(nèi)外使用的MBR法是比較理想的方法之一。

1 工程實例及技術(shù)方案
1.1 工藝流程選擇
某市垃圾填埋場垃圾處理規(guī)模為200 t/d，選用“厭氧+膜生物反應(yīng)器+納濾”的組合工藝處理。滲濾液的水質(zhì)隨填埋場年齡的變化而有較大的變化，單純的生物處理方式不能夠把滲濾液處理到排放標準，必須采用生物處理和物理化學處理的工藝組合，對于“年輕”的垃圾填埋場滲濾液，生物處理效果較好，而對“年老”的垃圾填埋場滲濾液，則宜強化物化處理方式。在這樣的工藝組合中，采用生物處理的方法將垃圾滲濾液的污染物(包括氨氮)處理到盡可能低的濃度水平，剩下的污染物的消減任務(wù)由物化法完成，物化法中最具有可行性的是膜分離技術(shù)四。垃圾填埋場可以消納納濾的濃水和整個處理裝置產(chǎn)生的剩余污泥。具體工藝流程示意于圖1。

滲濾液經(jīng)過調(diào)節(jié)池調(diào)節(jié)水質(zhì)水量后， 由提升泵提升，先經(jīng)過換熱器升溫，進入?yún)捬醴磻?yīng)器，經(jīng)過厭氧微生物的充分作用，把可生化的高濃度有機污染物盡最大可能利用厭氧生物消化，最終分解為沼氣、二氧化碳、水、氨氨及未被完全消化利用的中間產(chǎn)物和難降解有機物，隨水流流到缺氧反應(yīng)器.在缺氧反應(yīng)器，與回流水完全混合，兼氧微生物分解利用厭氧中未被完全降解的有機物中間產(chǎn)物。在此過程中，把回流液中氧氣充分利用后，兼氧微生物利用硝酸鹽及亞硝酸鹽作為氧原降解有機污染物，同時使硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮氣，溢出水體，使水中總氮含量得以降低，同時產(chǎn)生堿度，使MBR好氧池中硝化作用所需堿度條件更有保障。經(jīng)過反應(yīng)后進入MBR好氧反應(yīng)池，在MBR好氧反應(yīng)池，利用好氧微生物的作用，使殘余的可生物降解有機物進一步分解去除，氨氮在亞硝酸和硝酸細菌的作用下形成硝酸鹽，使氨氮污染物得以控制。不能生物降解的有機污染物在抽吸泵的作用下，隨水流進入中間水池。然后進一步由納濾(NF)系統(tǒng)處理，出水達標排放，濃水與生物各段排放的污泥一起回灌填埋場。納濾濃水和MBR、厭氧等產(chǎn)生的污泥均經(jīng)污泥存儲池回灌至垃圾填埋場。

1.2 主要工藝設(shè)計參數(shù)
根據(jù)某市具體情況，通過設(shè)計論證，確定某市垃圾填埋場設(shè)計規(guī)模為80 t/d，廢水水質(zhì)見表1。

2 工程運行和處理效果
該工程自建成后，運行正常，效果明顯，通過環(huán)保部門驗收，實際運行效果見表2�？梢钥闯觯�處理效果優(yōu)于生活垃圾填埋場污染控制標準(GB16889．2008)證明了該工藝路線的選擇是完全正確和切實可行的。

3 處理工藝分析及運行成本
3.1 中溫厭氧池

3.1.1 工作原理
厭氧生物處理法是利用兼性厭氧菌和專性厭氧菌來降解有機物的，大分子的有機物首先被水解成低分子化合物，然后被轉(zhuǎn)化成甲烷和二氧化碳等。其有機物的分解過程可分為酸性(酸化)階段和堿性(甲烷化)階段，其中甲烷消化階段基本上控制著厭氧消化的整個過程f6]。由于甲烷細茵是專性厭氧的，它對溫度的變化很敏感，因此要保持溫度的恒定。厭氧產(chǎn)生的沼氣通過管道輸送到沼氣燃放裝置燃燒排放，避免了二次污染。
3.1.2 運行效果
調(diào)節(jié)池的污水經(jīng)厭氧后，極大程度地削減了滲濾液中的COD，經(jīng)連續(xù)檢測，污水經(jīng)厭氧池后的COD削減率可達到7O％。

3.2 膜生物反應(yīng)器
3.2.1 工作原理
MBR是將生物降解作用與膜的高效分離技術(shù)結(jié)合而成的一種新型高效的污水處理與回用工藝。MBR工藝一般由膜組件、生物反應(yīng)器、膜清洗系統(tǒng)三部分組成。一體式MBR工藝是將膜組件直接安置在膜池中，通過工藝泵的負壓抽吸作用得到膜過濾出水。由于膜浸沒在膜池的混合液中，因此也稱為浸沒式或淹沒式膜一生物反應(yīng)器.由于微濾膜分離技術(shù)的應(yīng)用，反應(yīng)器內(nèi)的生物種類和數(shù)量是其他工藝所無法比擬的，一些在傳統(tǒng)生物處理工藝中不能發(fā)育起來的微生物在膜一生物反應(yīng)器內(nèi)都可以壯大起來，從而大大提高生物處理的適應(yīng)能力和改善其處理效果。為了提高脫氮效果和節(jié)省曝氣量，在MBR前增加缺氧段，并把好氧段的混合液(硝酸根)回流到缺氧段，從而完成硝化和反硝化，并獲得很好的脫氮效果。

3.2.2 運行效果
MBR系統(tǒng)運行以來，通過污泥接種、培養(yǎng)、馴化，并添加了硝化細菌進行強化培養(yǎng)，目前反應(yīng)器內(nèi)的微生物濃度為4 g·L 左右，預(yù)計最終可穩(wěn)定在6～10 g·L 范圍內(nèi)，反應(yīng)器在高容積負荷下運行，無污泥產(chǎn)生，通過DO在線監(jiān)測儀對風機的風量進行自動化變頻控制，既優(yōu)化控制了反應(yīng)池內(nèi)的溶氧量，又極為合理地控制了運行成本。膜池采用標準化裝置，清洗維護十分方便，整個工藝流程和高程布置簡潔、合理。在上述工藝流程中，屬于預(yù)處理工藝階段的中溫厭氧+MBR作為削減污染物的主要工藝環(huán)節(jié)和技術(shù)手段，從現(xiàn)階段的運行結(jié)果和處理效果上來說，均發(fā)揮了相當好的作用，達到了設(shè)計的要求。目前，在原水濃度指標很高的情況下，預(yù)處理階段(即厭氧+MBR的出水)指標均已達到較好的效果(見表2)。
3.3 納濾裝置
3.3.1 工作原理
MBR的出水流到中間水池， 以平衡MBR和NF的工作水量，通過增壓系統(tǒng)保安過濾器過濾，截留和防止大于5 Ixm 的顆粒進入納濾系統(tǒng)，過濾后的水通過高壓泵進入納濾膜組件，通過膜組件的水為清水(即最終出水)，未通過膜組件的水為濃水，進水中的各種有機物和各種離子由于納濾膜的阻隔基本上被截留到濃水側(cè)，而淡水中的有機物和離子濃度極低(遠低于排放標準)。約20％的濃水回流至污泥池，用濃水回灌泵回灌至填埋場區(qū)。

整套納濾裝置的關(guān)鍵部分在于它的投藥和清洗部分，投藥的藥劑選擇和用量以及清洗的方式和頻率直接影響到產(chǎn)水率和運行成本的高低。本套系統(tǒng)的加藥和清洗裝置，完全根據(jù)納濾系統(tǒng)中所配備的各種在線儀表自動進行加藥和清洗，在保證了高產(chǎn)水率的前提下(產(chǎn)水率達80％)，準
確控制了藥劑用量和人工費用，使得運行成本經(jīng)濟合理。系統(tǒng)自動化程度高，運行簡便。
3.3.2 運行效果
納濾系統(tǒng)開通以來，系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，出水指標優(yōu)異，觀感效果清澈、透明，整套系統(tǒng)根據(jù)中間水池的液位自動啟、停。運行過程中自動實現(xiàn)加藥、清洗動作，無需值守，加藥罐內(nèi)的藥劑約一周左右添加一次，藥罐內(nèi)的藥劑快使用完畢時在值班室內(nèi)的控制屏上出現(xiàn)警示，提醒加藥，安全保障系統(tǒng)運行。
3.4 運行成本
某市垃圾填埋場滲濾液處理工程運行后，處理滲濾液的主要運行費用由電費(9.38元·m-3)、藥劑費(0.56元·m-3)構(gòu)成，其直接運行成本為9.94元·m-3。
4 結(jié)論
MBR法在某垃圾填埋場滲濾液處理工程中得到了較好的應(yīng)用，該工程技術(shù)含量高，工藝流程短，設(shè)備運行穩(wěn)定可靠，達到了出水水質(zhì)優(yōu)、投資成本省、運行費用低的目的。工程證明了該工藝技術(shù)用于垃圾滲濾液的處理是切實可行的，其工程投資和運行成本均在國內(nèi)同行業(yè)中居領(lǐng)先地位，為我國生活垃圾填埋場滲濾液的處置提供借鑒。