生活垃圾處理方法主要有焚燒、堆肥、機械處理和填埋等。垃圾在堆放、中轉(zhuǎn)、擠壓、運輸、填埋或焚燒處理過程中會產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物和水分，形成成分極為復雜的高濃度有機廢水——垃圾滲濾液；未經(jīng)處理的垃圾滲濾液流經(jīng)地表或滲入地下水后，破壞周圍土壤的生態(tài)平衡,造成土壤或水源污染，將對環(huán)境造成嚴重的二次污染。

垃圾滲濾液中含有氨氮和各種溶解態(tài)的陽離子、重金屬、酚類、可溶性脂肪酸及其它有機污染物，具有水質(zhì)復雜、水質(zhì)水量變化大、有機物即BOD5和COD濃度高、氨氮含量高，金屬含量較高等顯著特點。因此在選擇垃圾滲濾液處理工藝時，需要滿足以下條件：

基于以上特點，要滿足《生活垃圾填埋場污染控制標準》（GB16889-2008）排放標準，依靠的單獨處理方法（生物法、物理法、化學法）難以滿足以上所有條件。比較經(jīng)濟可行、又可穩(wěn)定達標的滲濾液處理工藝需采用物理、化學與生物法相結(jié)合的處理工藝。

外置式膜生化反應器，由前置式反硝化、硝化反應器和分體式超濾單元組成。

在硝化池中通過高活性的好氧微生物作用降解大部分有機污染物，并使氨氮和有機氮轉(zhuǎn)化為硝酸鹽回流至反硝化池，在缺氧的環(huán)境中還原成氮氣排出進行脫氮。

為提高氧的利用率采用射流曝氣器和高液位生化反應器，超濾采用孔徑為0.02um的有機管式超濾膜，分離出凈化水和菌體，由于實現(xiàn)了泥水完全分離，污泥回流可使生化反應器中的污泥濃度達到15-25g/L，經(jīng)馴化形成的微生物菌群對廢水中難生物降解的有機物也能逐步降解。超濾清液出水無菌，無懸浮物，可達到GB16889-1997三級標準。

為滿足排放標準，在膜生化反應器出水之后增加納濾(或反滲透)以及配套的濃縮液物理化學處理的技術。由于膜生化反應器的出水氨氮、總金屬離子、SS等指標已經(jīng)達到排放標準，但部分難生化降解或不可生化降解的有機污染物尚不能去除，采用納濾（或反滲透）進行深度處理，進一步分離難降解較大分子有機物，確保出水指標全部達到排放要求，其濃縮液通過配套的物理化學處理后，可以實現(xiàn)場內(nèi)處置。

垃圾填埋場滲濾液處理工藝流程

垃圾焚燒廠滲濾液處理工藝流程

MBR為膜生物反應器（Membrane Bio-Reactor）的簡稱,是一種將膜分離技術與生物技術有機結(jié)合的新型水處理技術，它利用膜分離設備將生化反應池中的活性污泥和大分子有機物截留住，省掉二沉池。膜生物反應器工藝通過膜的分離技術大大強化了生物反應器的功能，使活性污泥濃度大大提高，其水力停留時間（HRT）和污泥停留時間（SRT）可以分別控制。

在傳統(tǒng)的污水生物處理技術中，泥水分離是在二沉池中靠重力作用完成的，其分離效率依賴于活性污泥的沉降性能，沉降性越好，泥水分離效率越高。而污泥的沉降性取決于曝氣池的運行狀況，改善污泥沉降性必須嚴格控制曝氣池的操作條件，這限制了該方法的適用范圍。由于二沉池固液分離的要求，曝氣池的污泥不能維持較高濃度，一般在 1.5～3.5g/L 左右，從而限制了生化反應速率。水力停留時間（ HRT ）與污泥齡（ SRT ）相互依賴，提高容積負荷與降低污泥負荷往往形成矛盾。系統(tǒng)在運行過程中還產(chǎn)生了大量的剩余污泥，其處置費用占污水處理廠運行費用的 25%～40%。傳統(tǒng)活性污泥處理系統(tǒng)還容易出現(xiàn)污泥膨脹現(xiàn)象，出水中含有懸浮固體，出水水質(zhì)惡化。

MBR工藝通過將分離工程中的膜分離技術與傳統(tǒng)廢水生物處理技術有機結(jié)合，不僅省去了二沉池的建設，而且大大提高了固液分離效率，并且由于曝氣池中活性污泥濃度的增大和污泥中特效菌(特別是優(yōu)勢菌群)的出現(xiàn)，提高了生化反應速率。同時，通過降低 F/M 比減少剩余污泥產(chǎn)生量（甚至為零），從而基本解決了傳統(tǒng)活性污泥法存在的許多突出問題。

a、高效的固液分離，出水水質(zhì)優(yōu)質(zhì)穩(wěn)定；

b、剩余污泥產(chǎn)量少；

c、占地面積小，無需二沉池，工藝設備集中；

d、可去除氨氮及難降解有機物；

e、克服了傳統(tǒng)活性污泥法易發(fā)生污泥膨脹的弊端；

f、操作管理方便，易于實現(xiàn)自動控制。

a、投資大：膜組件的造價高，導致工程的投資比常規(guī)處理方法增加約30％－50％；

b、能耗高：泥水分離的膜驅(qū)動壓力;高強度曝氣；為減輕膜污染需增大流速；

c、膜污染清洗；

d、膜的壽命及更換，導致運行成本高。膜組件一般使用壽命在5年左右，到期需更換。

目前MBR膜組件中使用量較大的只有聚偏二氟乙烯（PVDF）、聚乙烯（PE）和聚丙稀（PP）。其中聚偏二氟乙烯（PVDF）由于其優(yōu)良的物理和化學性能（強度和耐腐蝕性）在國內(nèi)和國外用量均最大。

MBR工藝中用膜一般為微濾膜（MF）和超濾膜（UF），大都采用0.1 ～0.4μm膜孔徑。

PVDF(聚偏氟乙烯)材質(zhì)中空纖維膜，PVDF是一種氟化聚合物，具有300萬～400萬的分子量，有很強的物理強度和化學穩(wěn)定性。

膜橫斷面放大照片

膜表面放大照片

陶瓷膜主要是A12O3，ZrO2，TiO2和SiO2等無機材料制備的多孔膜，其孔徑為0.1－50μm。

具有化學穩(wěn)定性好，能耐酸、耐堿、耐有機溶劑、機械強度大，可反向沖洗、抗微生物能力強、耐高溫、孔徑分布窄、分離效率高等特點。

陶瓷膜與同類的有機高分子膜相比具有許多優(yōu)點：它堅硬、承受力強、耐用、不易阻寨，對具有化學侵害性液體和高溫清潔液有更強的抵抗能力，其主要缺點就是價格昂貴目，制造過程復雜。

中空纖維具有高壓下不變形的強度，勿需支撐材料。把大量(多達幾十萬根)中空纖維膜裝入圓筒型耐壓容器內(nèi)。纖維束的開口端用環(huán)氧樹脂鑄成管板。外徑一般為40～250μm ，內(nèi)徑為 25～42μm 。在MBR中，常把組件直接放入反應器中，不需耐壓容器，構(gòu)成浸沒式膜-生物反應器，一般為外壓式膜組件。

優(yōu)點：裝填密度高，一般可達16000－30000 m2/m3 ；造價相對較低；壽命較長；可以采用物化性能穩(wěn)定，透水率低的尼龍中空纖維膜；膜耐壓性能好，不需要支撐材料。

缺點：對堵塞敏感，污染和濃差極化對膜的分離性能有很大影響,壓力降較大；再生清洗困難；原料的前處理成本高。

板框式是MBR工藝最早應用的一種膜組件形式，外形類似于普通的板框式壓濾機。

優(yōu)點：制造組裝簡單，操作方便，易于維護、清洗、更換。

缺點：密封較復雜，壓力損失大，裝填密度小。

由膜和膜的支撐體構(gòu)成，有內(nèi)壓型和外壓型兩種運行方式。實際中多采用內(nèi)壓型，即進水從管內(nèi)流入，滲透液從管外流出。膜直徑在 6～24mm 之間。管狀膜被放在一個多孔的不銹鋼、陶瓷或塑料管內(nèi)，每個膜器中膜管數(shù)目一般為4－18根。管狀膜目前主要有燒結(jié)聚乙烯微孔濾膜、陶瓷膜、多孔石墨管等，價格較高，但耐污染且易清洗。尤其對高溫介質(zhì)適用。

優(yōu)點：料液可以控制湍流流動，不易堵塞，易清洗，壓力損失小。

缺點：裝填密度小，一般低于300m2/m3 。

主要部件為多孔支撐材料，兩側(cè)是膜，三邊密封，開放邊與一根多孔的中心產(chǎn)品水收集管密封連接，在膜袋外部的原水側(cè)墊一層網(wǎng)眼型間隔材料，把膜袋－隔網(wǎng)依次迭合，繞中心集水管緊密地卷起來，形成一個膜卷，裝進圓柱形壓力容器內(nèi)，就制成了一個螺旋卷式膜組件。

優(yōu)點：膜的裝填密度高；膜支撐結(jié)構(gòu)簡單；濃差極化小；容易調(diào)整膜面流態(tài)。

缺點：中心管處易泄漏；膜與支撐材料的粘結(jié)處膜易破裂而泄漏；膜的安裝和更換困難。

具有膜面積大，易于安裝，清洗方便等特點。

具有膜面積大，占地面積小等特點。

具有膜通量大，易于組裝，清洗方便等特點。

以ZW-MBR為例：

1、預處理——細格柵，要求≦2mm，推薦≦1mm，圓孔和網(wǎng)格型；

2、生化工藝部分；

3、膜過濾部分；

4、剩余污泥處理部分。

1、預處理:格柵—GE要求，初沉池、沉砂池—設計方?jīng)Q定

2、生化工藝部分:由GE或設計方?jīng)Q定。

3、膜過濾部分:膜工藝（或產(chǎn)品）由GE決定。

4、剩余污泥處理部分:污泥脫水—GE決定是否加聚合物，消化處理機—設計方?jīng)Q定，污泥處置方式—設計方?jīng)Q定。

針對生活污水的MBR工藝流程

針對工業(yè)廢水的MBR工藝流程

以氨氮去除為主的MBR工藝流程

設計原則：氮容積負荷定位0.2kg/（m3.d）以下

流入缺氧池水的含氮量：Q2*C氨氮

需要缺氧池容積為：Q1*C氨氮/0.2以上

設計原則：BOD容積負荷在2.0 kg-BOD/(m3.d)以下。

設計缺氧池對進水BOD的去除率為η(20%～50%)，則流入膜生物反應池的BOD濃度為CBOD×(1-20%)；

需要的膜生物反應池的容積為CBOD×(1-20%)÷2以上。

1、選擇核實的膜通量

2、確定所需要的膜面積

3、根據(jù)單支元件的膜面積確定膜元件的數(shù)量

4、MBR膜在運行過程中涉及反洗等操作，因此必須綜合考慮水的利用率以及元件的停歇時間

產(chǎn)水系統(tǒng)可采用連續(xù)運行或間歇運行兩種不同的運行方式；對于微污染源水或MBR池MLSS濃度低的系統(tǒng)可連續(xù)產(chǎn)水；對于高MLSS的系統(tǒng)，可選用抽吸與停抽相結(jié)合的運行方式。

需氧量：曝氣系統(tǒng)主要為膜生物反應池的微生物生長代謝提供氧氣，主要有三個方面：

1.微生物氧化分解有機物的需氧量

2.微生物自身細胞物質(zhì)的氧化分解的需氧量

3.對污水中氨氮進行氧化所需氧量。

10/30曝氣：

通過改進采取循環(huán)曝氣可以降低能耗

以前為10S開10S關→現(xiàn)在10S開30S關，該曝氣方式要求膜組件為偶數(shù)列。兩列膜同時工作，可以降低75%能耗，在低流速和低污垢的情況下可降低50%能耗；該曝氣方式降低了微生物的剪切力，提高了絮體結(jié)構(gòu)及去除性。

單列模；峰值情況：高結(jié)垢情況下不能采取10/30曝氣。

結(jié)合有機物污染通過堿洗效果明顯、鹽結(jié)垢通過酸洗效果明顯的原理，將化學加強反洗程序引入到MBR膜的運行過程中。通過類似于低強度的化學清洗的操作，將MBR膜的污染消除在剛形成的階段，阻止膜污染得不到及時恢復形成協(xié)同惡化的效應。

化學清洗的頻率和操作的條件與進水的水質(zhì)有關。通常情況下運行1～3個月或在相同的運行條件下透過膜的壓差比初期上升的0.5bar以上時就應該進行化學清洗。

來源：天海環(huán)保