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上海國家會展中心

2025年6月4-6日

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什么是anmbr?它會成為污水廠主流厭氧工藝嘛

前段時間,隨著“碳中和”、“光伏”等熱詞的出現(xiàn),帶起了一股節(jié)能減排的潮流。水處理行業(yè)自然也是響應國家號召,不斷嘗試新模式、新工藝(比如光伏+污水廠:環(huán)保新趨勢來了?“光伏+污水廠”模式或?qū)⒂瓉泶蟊l(fā)!)。

 

事情當然并非想象的那么容易。要知道,世界上大部分的污水廠都采用了活性污泥法,好用肯定是非常好用的,但也不能否認其中的缺點:非常消耗能源!

 

那該怎么節(jié)能?自然是求變!

 

所以說,污水處理技術(shù)在未來是很有可能發(fā)生重大改變的,這個變化過程必定會使污水處理實現(xiàn)能量盈余和最大化的資源回收。

 

問題又來了,如何才能讓污水廠實現(xiàn)能量盈余呢?

 

其中一個可能就是讓污水處理工藝從傳統(tǒng)高耗能的有氧處理轉(zhuǎn)向厭氧處理。因此,在這樣的環(huán)境下,厭氧膜生物反應器(anmbr)應勢而生。

 

01 什么是anmbr?

 

簡單來說,anmbr就是厭氧生物過程與膜分離技術(shù)的結(jié)合,由厭氧反應器和膜過濾系統(tǒng)組合而成。因為厭氧生物反應器中不需要額外的空氣,所以減少了能源消耗,從而實現(xiàn)了優(yōu)質(zhì)出水的同時回收了污水里的能量。

 

這個概念最早提出是在20世紀70年代,有人將膜組件引入到厭氧處理系統(tǒng)上,發(fā)現(xiàn)處理有機物和硝酸鹽效果非常好,由此就引入了anmbr。

 

既然這個技術(shù)組合好,那肯定少不了人研究。一開始,美國的一家公司dorr-oliver開發(fā)了一種名為mars的厭氧膜生物處理系統(tǒng),用來處理高濃度乳制品廢水,效果依然不錯。

 

日本也不甘落后,1989年,日本政府開始聯(lián)合許多大公司一起投了一個為期6年的“90年代水復興計劃”,名頭很唬人,也確實有成效。在計劃推動下,日本也是發(fā)展了一大批不同配置的anmbr用于工業(yè)和污水處理。

 

不過呢,當時這些也只是小打小鬧,一方面是受到了膜生產(chǎn)技術(shù)的限制,另一方面就是膜太貴了,而且壽命短膜通量還小,不可能大規(guī)模應用,所以那些研究也大多局限在實驗室里,不了了之了。

 

現(xiàn)在,在沉寂了好長一段時間之后,anmbr終于又開始慢慢在行業(yè)內(nèi)拋頭露面了。就小編所了解到的,目前anmbr已經(jīng)廣泛應用于高cod高可生化性廢水的處理,如釀酒污水,乳制品污水,屠宰污水等。

 

許多水處理行業(yè)著名公司將anmbr運用于實際工業(yè)污水處理項目中,包括久保田(kubota),被蘇伊士(suez)收購的ge水處理,威立雅(veolia),被懿華(evoqua)收購的adi等。

 

包括在歐洲,severn trent公司也選擇了一個叫spernal的污水廠進行了厭氧膜生物反應器的測試,這是歐洲最大的anmbr案例。要是有水友感興趣以后小編可以單獨出一期仔細講解一下。

 

言歸正傳,在配置上面,anmbr常用的厭氧系統(tǒng)主要有:升流式厭氧污泥床反應器(uasb)、厭氧顆粒膨脹污泥床(egsb)、厭氧流動床(fb)、厭氧生物濾池(af)、折流式厭氧反應器(abr)等。

 

anmbr的膜組件主要是超濾和微濾膜,在膜組件的配置上主要有兩種形式,即外置式和浸沒式。

 

 

外置式是將膜組件和生物反應器分開放置。在這一配置中,因為反應器中缺少空氣鼓泡,需要通過水泵進行液體循環(huán)以形成膜表面的切向流來改善膜污染狀況。

 

不過數(shù)據(jù)表明,膜每透過1立方米水量,往往需要25~80立方米的料液(污泥混合液)循環(huán)量,因而需要較高的能耗。但由于這一配置能有效改善膜污染,是目前anmbr中最普遍的配置。

 

內(nèi)置式是將膜組件放入到反應器內(nèi),采用循環(huán)沼氣進行膜面曝氣的方式控制膜污染。這一配置方式對應的運行能耗較低,同時提供了一個較溫和的反應條件,但是相應的膜通量往往較低。

 

02 anmbr的主要特點

 

相對于好氧技術(shù),厭氧生物處理技術(shù)最大的特點是具有將污水中的有機物變廢為寶,轉(zhuǎn)化為甲烷這種可回收利用的能源氣體。

 

anmbr技術(shù)在保留厭氧生物處理優(yōu)點的基礎(chǔ)上,引入了膜組件。膜組件的高效分離截留作用使生物量不會從反應器中流失,實現(xiàn)了srt和hrt的有效分離,因而anmbr可以有更高的有機負荷和容積負荷,也不存在什么活性污泥的膨脹問題了。

 

同時因為anmbr具有較高的有機物去除率,而且膜組件對微生物有很強的截留能力,所以對有毒化合物和物質(zhì)具有較強的去除能力。

 

以前影響mbr發(fā)展的主要限制因素是高昂的膜材料價格,但由于近年來膜材料技術(shù)迅猛發(fā)展,膜材料價格也迅速降低,同時性能也變得越來越好,可以實現(xiàn)膜組件的經(jīng)濟更換,運行費用大大降低。所以在滿足達標要求下,anmbr也是非常讓人期待的。

 

 

anmbr與其他處理工藝的對比

 

03 anmbr依然存在很大問題

 

anmbr在保留厭氧生物處理工藝優(yōu)點的基礎(chǔ)上,還可顯著改善反應器固液分離效果,考慮到微生物的低增值速率,這種工藝特別適用難降解的有機污水。但要大范圍的推廣應用anmbr技術(shù),依然存在不少問題:

 

去除有機物效率不完全,有待提高,也不能夠完全去除進水中的n、p等污染物;

 

前期反應器啟動所需時間太長;

 

容易引發(fā)膜污染;

 

由于要求完全厭氧,對反應器等處理構(gòu)筑物密封要求很高,一般反應器不能夠達到完全密封,還可能因為臭氣的溢出造成二次污染;

 

反應器的能耗問題,這個問題主要針對外置式的,一體式的很少,這就需要額外的能量來進行反應器內(nèi)液體的循環(huán)來改善膜污染情況;

 

理論和實際運行參數(shù)都相對缺乏。目前世界上運行的膜生物反應器絕大多數(shù)都是好氧的,只有少許一部分是厭氧的,這就造成了各種經(jīng)驗參數(shù)的缺乏。

 

最后再說幾句,anmbr技術(shù)在行業(yè)內(nèi)受到極大關(guān)注是由其自身優(yōu)勢決定的,但在污水處理中廣泛應用還有一段路要走,至于能否成為下一代污水廠的主流厭氧處理工藝還存在不確定性。希望未來行業(yè)企業(yè)能在技術(shù)研發(fā)方面有所突破,創(chuàng)新技術(shù)及工藝應用,為人類環(huán)保事業(yè)貢獻力量。

 

文章來源:環(huán)保水圈

 

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