bat365官方亚洲版_厌氧膜生物反应器工艺应用及展望

本文摘要：与传统好氧污水处理工艺比起，厌氧处置具备潜在的优势：厌氧过程不必须能量展开曝气，并将有机废物转化成为可再生能源-含有甲烷的沼气。且厌氧过程产泥量较低，减少了污泥处置成本。由于厌氧工艺一般有较高的有机负荷，但厌氧微生物生长缓慢，有可能导致反应器体积和占地面积较小。

与传统好氧污水处理工艺比起，厌氧处置具备潜在的优势：厌氧过程不必须能量展开曝气，并将有机废物转化成为可再生能源-含有甲烷的沼气。且厌氧过程产泥量较低，减少了污泥处置成本。由于厌氧工艺一般有较高的有机负荷，但厌氧微生物生长缓慢，有可能导致反应器体积和占地面积较小。厌氧膜生物反应器（Anaerobic MembraneBioreactors, AnMBR）将厌氧工艺与膜生物反应器融合，使得水力停留时间HRT与污泥停留时间SRT分离，与传统厌氧工艺比起占地面积更加较少，占地面积更加小。

因此，厌氧MBR引发了学术界和工业界的普遍兴趣，如斯坦福大学的Mccarthy教授（2011）等人指出厌氧MBR将不会是构建市政污水处理厂能量均衡的最重要工艺。工业污水实际应用于目前，厌氧MBR早已普遍应用于低COD低可生化性废水的处置，如酿酒污水，乳制品污水，屠宰污水等等。

许多水处理行业知名公司将厌氧MBR运用于实际工业污水处理项目中，还包括Kubota久保田，被SUEZ苏伊士并购的GE水处理，Veolia威立雅，被Evoqua懿华并购的ADI等等。日本在厌氧MBR实际应用于上跟上较早于，早在2000年就有了第一个实际运营的项目。Kubota久保田公司2010年在desalination杂志上发表文章，累计2008年8月，该公司在日本早已运营了14个厌氧MBR实际工程项目，还包括酿酒废渣，餐厨垃圾，沙拉酱生产污水以及污泥等。Kubota久保田公司厌氧和膜分离分别在两个罐体，膜分离使用水龙头式平板膜。

图1 Kubota久保田以及ADI公司使用的厌氧MBR流程图，厌氧和膜分离分别在两个罐体，膜分离使用水龙头式平板膜。(出处Christian et al,. 2011)Kubota久保田公司的厌氧MBR流程大体如下：提纯残渣或食物垃圾等原料被送到该系统。如果必须，首先将残留物引进预处理设备，例如破碎机或筛网。

然后，将残留物储存在调节池中几天。调节池有两个起到：营养盐的平衡和原料的储存。均质后，将液体引进甲烷烘烤（MF）罐中，在那里展开嗜冷消化/高温消化。

发酵罐有一个称作水龙头式膜分离（SMS）罐的子隔室，其中加装了水龙头式膜单元。厌氧污泥在SMS罐中稀释，然后再循环到发酵罐或泵送到污泥处置管线。产生的沼气还包括约 60％甲烷，40％二氧化碳和一些次要成分，如硫化氢。

搜集后，沼气用作发电设施或锅炉，从而为工厂或社区重复使用能源。参看图1。

Kubota久保田公司获取了日本鹿儿岛县一个清酒厂作为案例，生产原料为大麦和番薯烘烤后的瓦解。废液pH值为4.11，液体含量平均值6%，COD平均值为101275 mg/kg，总氮平均值为3720 mg/kg。

处理量平均值大约10 t/d，峰值平均20 t/d以上。氨氮用入水溶解到1500 mg/L左右。

COD去除率在75%到92%之间，每天重复使用能量12GJ，用作产生蒸汽，产生的能量远高于电耗和厌氧MBR反应器冷却所须要。Kubota指出日本垃圾的蛋白质含量低，因此总氮浓度十分低（大约10,000 mg / L）。

在甲烷烘烤过程中，通过分解成这些含氮的蛋白质产生氨。在厌氧污泥中累积的氨和挥发性脂肪酸（VFA）不会诱导烘烤。厌氧膜生物反应器将产甲烷菌保有在体系中，而沉淀的甲烷烘烤抑制剂如氨则被过滤器掉。

这使得厌氧MBR过程十分平稳。而且Kubota指出有机负荷可以比传统工艺提升3到5倍，从而增加发酵罐体积。此外，被Evoqua懿华并购的ADI公司在2008年创建了美国第一个厌氧MBR实际工程项目Ken‘s食品厂，用于了Kubota久保田公司公司的平板膜组件。

该项目入水COD 39000mg/L ,BOD为18,000 mg / L，TSS为12,000 mg / L。入水COD 210mg/L，BOD 20 mg/L，TSS高于检测缩。去除率99%以上。

处理量为475m3/d。产生的沼气用作冲刷膜表面增加污染，维护性化学清除（MC）用于柠檬酸。针对这一食品废水，不必须尤其除去TSS和油脂，这两者在厌氧过程被消化。

这使得初级处置增加，系统修改，沼气产量减少; 并增加污泥的生产，处置和处理以及涉及成本。

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