2011. 管式膜MBR处理垃圾渗滤液过程中膜的性能研究

第37卷第8期2011年8月水处理技术TECHNOLOGYOFWATERTREATMENTV01．37NO．8Aug．，2011117管式膜MBR处理垃圾渗滤液过程中膜的性能研究吴兆飞1，刘恩华1，刘建森1，杜启云：(1．天津工业大学，中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室，天津300160；2．天津膜天膜工程技术有限公司，天津300160)摘要：采用管式膜MBR工艺处理垃圾焚烧场渗滤液，考察了长时间运行下管式膜通量的变化及操作压力、循环流量、温度、污泥含量等对管式膜性能的影响。结果表明，当循环体积流量达到1000L·h～、操作压力0．13MPa时，膜通量达到48．02L·m-2·h～，膜通量随着操作压力升高而升高；随着温度的升高膜通量呈上升趋势，当温度达到32．7℃时，平均膜通量达到107．5L·ITI也h。；污泥含量对膜通量影响不大，污泥质量浓度在30～45g·L·时，膜通量仍能维持在75～100L-m。．h。；通过适当的膜清洗(NaCl0溶液清洗)，管式膜能保持在较高的通量(≥75L·m。．h～，温度27．4～32．1℃)下长时间稳定运行。关键词：管式膜；垃圾渗滤液；膜通量中圈分类号：TQ028．8；X799．3文献标识码：A文章编号：1000—3770(2011)08一叭17．003垃圾焚烧厂渗滤液又称垃圾渗沥水，是垃圾在贮坑内堆放过程中受挤压作用而排出的水分，及垃圾中的有机组分在贮坑内经厌氧发酵而生成的水分所形成的，它是一种成分复杂、有机物含量极高的废水，如不及时对其进行收集、处理，将造成对地下水、地表水及垃圾焚烧厂周围环境的污染和影响，尤其对地下水的污染和影响更为严重。膜生物反应器(MBR)是一种膜技术与生物技术相结合的新型污水处理技术。与普通的活性污泥法相比，管式膜MBR技术具有如下优势：较高的生化反应器内污泥含量及膜面流速(I>2．5ITI·S。)；无需反洗，操作简单；使用膜过滤替代传统活性污泥法中的二沉池，工程占地面积小等¨]。管式膜MBR运用于垃圾焚烧场渗滤液的处理报道很少。本试验考察了长时问运行下管式膜通量的变化及操作压力、循环流量、温度、污泥含量等对管式膜性能的影响。l装置和材料1．1试■装置兼氧反应器、MBR的容积分别为400L和500L。选用天津某公司生产的聚偏氟乙烯(PVDF)管式膜(之前用于处理过垃圾渗滤液，为旧膜)，膜组件由4根长1．3m的单根芯管式膜组件通过弯头串联而成。膜组件性能参见表1。试验工艺流程如图1所示。表1膜组件性能参数Tab．1Performanceparameterofmembranemodule材质形状喾飘器寺箍翥息：孑绘7清L水．m通-2．副h-。PVDF管式125-500．1~o．50．0380．1500-1500图1试验装置及工艺流程Fig．1Thediagramofexperimentalsystem原水由原水箱提升至兼氧反应器当中。在兼氧区底部设置大孔曝气头，通过微量大孔曝气对水解区中的污泥混合液进行搅拌；中间水箱底部与兼氧反应器相通，混合液在此沉降分离，上层清液通过给水泵由液位计控制流向MBR反应区。在MBR反应收稿日期：2010．11．23作者简介：吴兆飞(1985--)，男，硕士研究生：研究方向为垃圾渗滤液处理；联系电话：15902204274；E—mail：wuzhaofei0407t0212@163．com联系作者：杜启云，研究员，博士生导师；联系电话：022—24528028；E—mail：qiyundu@msn．com万方数据118水处理技术第37卷第8期区底部设置微孔曝气头，通过大量微孔曝气向反应器当中提供微生物降解有机物时所需的充足的氧。兼氧和MBR采用间歇式进水方式，即用时间继电器控制给水泵，每天向反应池分时进水，每小时进水1L，每天进水24L。出水则通过离心泵抽吸，每天上午8：30开始一次性出24L。1．2愿水水质试验所用垃圾渗滤液取白天津某垃圾焚烧发电厂，其水质如表2所示。表2垃圾渗滤液水质Tab．2waterqualityoflandiffleachate绷霉OD／翟7嚣弋州墓慧j深黑色，42．07～32．73～1156～10．9～5．3～11．61～恶臭68．6845．33234222．67．422．602结果与t,-J'i仑2．1啊■总体变化整个试验阶段膜通量t，随时间变化情况如图2所示。图2膜通量随时l司变化关系Fig．2Therelationshipbetweenfluxandreactiontime从图2可以看出，前8d膜通量处于较低的水平，在17．5～34．6L·m之·h～，这是由于试验所用的管式膜组件为旧膜，此前清洗维护不彻底，膜污染严重，而且此阶段每天使用质量浓度为10mg·L。的NaCl0对膜进行清洗，清洗不彻底，加上系