基于A/O+MBR+RO工艺的渗滤液处理效率提升策略研究

基于A/O+MBR+RO工艺的渗滤液处理效率提升策略研究

高润心

桃源县环境卫生服务中心 湖南省桃源县 415700

 作者简介：姓名：高润心（1973.01--）；性别：男，民族：汉，籍贯：湖南桃源人，学历：本科；现有职称：工程师；研究方向：垃圾处理。

摘 要：随着工业化进程的不断推进，废水处理成为了环境保护和资源利用的重要问题。特别是对于含有大量有机物、微生物和悬浮物的渗滤液废水，其处理更是具有挑战性，因其复杂的组成和高度污染性。A/O+MBR+RO工艺作为一种综合利用生物处理和膜分离技术的复合工艺，被广泛应用于废水处理领域。本文对A/O+MBR+RO工艺进行了一定论述，明确了其原理、特点以及优势等，在此基础上，提出了针对性的处理效率提升策略，有助于进一步提高该工艺效率，进而为渗滤液的有效处理提供可靠保障。

关键词：A/O+MBR+RO；渗滤液；处理效率

1 前言

在废水处理领域，A/O+MBR+RO工艺因其高效、稳定的特点，成为了一种备受关注的综合处理方案。其中，A/O（好氧/厌氧）工艺利用好氧和厌氧条件下的微生物作用，能够有效去除废水中的有机物和氨氮；MBR（膜生物反应器）工艺通过膜过滤实现对微生物的截留和废水的净化；RO（反渗透）工艺则能够高效地去除水中的溶解性离子，实现脱盐和净化。然而，为了进一步提高渗滤液处理效率，需要针对该工艺组合进行深入研究和优化。

2 A/O+MBR+RO工艺概述

2.1 A/O工艺原理与特点

A/O工艺，即Aerobic/Anaerobic（好氧/厌氧）工艺，是一种将好氧和厌氧过程结合起来处理废水的生物处理工艺。其原理是通过好氧和厌氧微生物的作用，将废水中的有机物分解为较为简单的物质，进而实现废水的脱氮、脱磷和有机物降解等目的。在A/O工艺中，废水首先进入厌氧区域，在缺氧环境下，有机物被进一步分解成较为简单的有机物。随后，废水进入好氧区域，通过曝气装置向废水中注入氧气，促使微生物利用氧气分解废水中的有机物。A/O工艺的特点包括工艺简单、处理效果稳定、能耗较低等，尤其适用于对有机物含量较高的废水进行处理。

2.2 MBR工艺原理与特点

膜生物反应器（MBR）工艺是一种集生物反应和膜分离技术于一体的先进废水处理工艺。其原理是利用微生物在生物反应池中生长降解有机物和去除污染物的同时，通过膜分离技术将悬浮物质和微生物截留在反应池内，从而实现对水质的有效过滤和净化。MBR工艺通常采用微孔膜或超滤膜，其孔径较小，可以有效阻拦微生物和悬浮物等固体颗粒，从而使处理后的水质更为清洁。相比传统的沉淀池分离技术，MBR工艺具有出水水质稳定、处理效果优良、占地面积小等优点[1]。

2.3 RO工艺原理与特点

反渗透（RO）工艺是一种利用半透膜对水进行分离的高效膜分离技术。其原理是通过在一侧施加高压力，使水分子从高浓度溶液侧通过半透膜，而离子、微生物、有机物等大分子物质被截留在半透膜的一侧，从而实现对水的净化和浓缩。RO膜通常由聚醚砜、聚酰胺等高分子材料制成，具有非常小的孔径，可以有效阻隔绝大部分离子、微生物和有机物，同时保留水分子通过，因此能够产生高纯度的水。RO工艺具有水质净化效果好、操作简单、处理效率高等特点，尤其适用于对高浓度废水进行处理和海水淡化。

2.4 A/O+MBR+RO工艺组合优势

A/O工艺能够有效地降解废水中的有机物、氮、磷等污染物质，提供了良好的预处理基础，而MBR工艺通过膜分离技术，将水中的微生物和悬浮物彻底分离，保证了后续RO膜过滤的进水水质的稳定性和可靠性。RO工艺作为最终的处理步骤，能够对水进行高效净化，去除微量溶解性固体、离子和有机物，生成高纯度的水。整个A/O+MBR+RO工艺流程相较于单一工艺具有更高的处理效率和水质稳定性，同时还能够节约能源和减少废物排放，具有较为广泛的应用前景[2]。

3 渗滤液处理效率提升策略

3.1 A/O+MBR+RO工艺的优化

（1）工艺参数的优化设计

第一，针对A/O（好氧/厌氧）工艺，将优化好氧和厌氧阶段的操作条件，包括调节好氧和厌氧容积负荷、进水量以及曝气量，以最大程度地促进有机物的降解和氨氮的去除。第二，在MBR（膜生物反应器）工艺中，将针对膜通量、通气速率和污泥浓度等参数进行优化设计，以提高膜的污染阻抗和延长膜寿命，同时确保污泥的高效生物降解和截留。第三，针对RO（反渗透）工艺，将调整操作压力、进水流量和膜的清洗周期等参数，以提高脱盐效率和减少能耗，确保在最小的能耗情况下达到理想的水质要求。

（2）操作条件的优化控制

针对A/O工艺，将通过实时监测水质参数，如COD、氨氮和总氮等，以及微生物活性指标，来调整操作条件。例如，根据水质变化调节曝气量和好氧/厌氧时间比，以确保良好的有机物去除和氮素转化效率。在MBR工艺中，将实施精确的通气控制和通量调节，以应对不同水质和处理负荷变化。同时，利用在线监测系统实时跟踪膜通量、跨膜压力和污泥浓度等关键参数，及时调整操作条件以保持系统稳定运行。对于RO工艺，将根据进水水质变化和膜性能调整操作压力、膜通量和清洗频率等参数，以最大限度地提高脱盐效率和延长膜寿命[3]。

3.2污泥处理与回收利用

（1）污泥处理技术的选择与优化

对于A/O+MBR+RO工艺产生的污泥，可以考虑采用多种处理技术，如厌氧消化、好氧消化、压榨脱水、热干化、焚烧等。在选择污泥处理技术时，需要综合考虑污泥性质、处理成本、能源消耗以及环境影响等因素。例如，厌氧消化可以有效降解污泥中的有机物，并产生沼气作为能源利用，而好氧消化则可以进一步降低污泥中的有机负荷和臭味。此外，采用压榨脱水技术可以提高污泥固含量，减少后续处理成本，而热干化和焚烧则可以实现污泥的资源化利用和能量回收。

（2）回收利用途径的探讨

常用的回收利用途径是将污泥转化为资源，例如通过厌氧消化产生的沼气可用作能源供应，同时消化后的污泥也可以用作有机肥料或土壤改良剂，污泥中的部分有机物和无机物可以被回收并进一步加工利用。例如，通过生物转化过程将污泥中的有机物转化为生物气体或生物油，实现能源回收。同时，污泥中的无机物如磷、氮等也可以被提取并用于生产化肥或其他工业原料。除此之外，污泥还可以通过焚烧或热干化等技术进行资源化利用，将其转化为热能或其他高值化合物，如生物炭等[4]。

3.3 RO膜的性能提升

（1）膜材料的选择与改进

在渗滤液处理效率提升策略中，RO膜的性能提升至关重要，而膜材料的选择与改进是实现这一目标的关键。第一，针对RO膜的选择，需要考虑膜的材料特性、脱盐效率、耐污染性、机械强度以及生产成本等因素。常见的RO膜材料包括聚醚砜（PES）、聚醚胺（PA）、聚酯（PET）等，每种材料都具有不同的特点和适用范围。在选择膜材料时，需要根据具体的水质特点和处理需求，综合考虑各项指标，以确保选择出最适合的膜材料。第二，对于已有的膜材料，可以通过改进材料结构、表面处理、膜制备工艺等手段来提升其性能。例如，通过引入纳米材料或添加表面活性剂可以增强膜的抗污染能力和分离效率；采用先进的膜制备技术可以优化膜的孔隙结构和分布，提高膜的通量和稳定性。

（2）膜操作条件的优化

第一，可以优化操作压力，通过调整RO系统的操作压力，可以有效控制水通量和溶质排除率之间的平衡，从而提高脱盐效率和降低能耗。第二，优化进水流量也是提升RO膜性能的重要手段，适当调整进水流量可以减少浓差极化现象的发生，提高膜的分离效率。第三，定期清洗膜面和控制膜面污染也是膜操作条件优化的关键步骤，可以采用化学清洗、物理清洗等方式，去除膜表面的污垢和沉积物，保持膜的通量稳定和脱盐效率高效。第四，通过精确控制膜的操作温度，可以调节水的粘度和膜的孔隙结构，提高水通量和抗污染能力[5]。

4结语

综上所述，A/O+MBR+RO工艺在渗滤液处理方面得到了广泛应用，通过优化处理工艺、改善操作条件、合理利用污泥资源以及提升膜性能等手段，有助于进一步提高渗滤液的处理效率，为环境保护和资源利用提供了可靠的技术支持，能够推动废水处理技术的进步和应用。

参考文献：

[1]丁西明, 康建邨, 闵海华, 等. IC+两级A/O+UF+NF+RO工艺处理垃圾焚烧厂渗滤液[J]. 工业水处理, 2022, 42 (09): 185-189.

[2]高碧霄. 苏州某垃圾填埋场渗滤液处理工程两级A/O+MBR工艺生化段脱氮优化研究[D]. 苏州科技大学, 2021.

[3]高波, 张磊, 郭修智. UASB+A/O+MBR+两级RO处理垃圾焚烧发电厂渗滤液[J]. 中国给水排水, 2021, 37 (04): 67-70.

[4]黄永胜, 司海瀛, 张广芳, 等. 以A/O+MBR为核心的渗滤液处理厂工艺调试运行[J]. 广州化工, 2020, 48 (02): 106-108.

[5]黄磊, 张峥, 万美玲, 等. "A/O/MBR+RO"工艺处理垃圾渗滤液的中试研究[J]. 广西科技大学学报, 2019, 30 (04): 42-47+53.