什么是AnMBR?
厭氧膜生物反應器(anaerobic membrane bioreactor,簡稱AnMBR)是將膜分離技術與厭氧生物處理技術相耦合的一種新型水處理技術。通常是由厭氧反應器和膜過濾系統組合而成。由于厭氧生物反應器中不需要額外的空氣,從而減少了能源消耗,從而實現了將生物質保留在膜上并回收了膜中的能量。
AnMBR技術具有投資性、能耗低、可回收利用沼氣能源、負荷高、產泥少、耐沖擊負荷、生化效果好,產水水質好且穩定等諸多優點。
按照膜組件放置位置劃分AnMBR可分為分置式和浸沒式,按照膜配置分類可分為平板、中控纖維及管狀膜等。
實際應用如何?
如上所述,AnMBR技術與傳統技術相比在各方面都具有超越性,但放眼世界,目前該技術并沒有成為各國市政污水或工業廢水處理的主流技術手段。AnMBR實際處理的廢水多為高濃度高可生化性的污水,可查且在運營的項目也只是在食品加工、餐廚垃圾污水處理等方面,如日本Kubota(久保田),美國Evoqua(懿華)、GE等公司的在營項目。而在市政污水處理方面,很多項目還都處在中試階段。
其中最受關注的就是英國伯明翰Spernal污水廠的技術測試,雖然這個污水處理廠僅僅是一家中型工廠,但卻是Severn Trent Water的“城市戰略示范點”,更被譽為歐洲最大的AnMBR技術應用案例。許多業內人士都在期待這一案例的成功。
AnMBR技術處理難點
1.在AnMBR技術應用中,影響膜分離效果和穩定運行的主要因素是膜污染問題,而引起膜污染的主要因素有進水條件、運行條件、膜材料、污泥特性、微生物代謝產物以及反應器構型等。
2.低污泥產率被認為是厭氧處理系統的主要優勢之一,但是低污泥產率需要更長的啟動時間才能達到給定的生物質濃度。
3.最佳參數是厭氧微生物正常生長所必需的,因為產甲烷菌高度依賴于溫度,pH和氧化還原電勢。
4.在AnMBR中,高硫酸鹽廢水的處理具有相當大的挑戰性,因為硫酸鹽和硫化氫會降低甲烷產率,而硫化氫是極具腐蝕性的氣體,并會產生令人反感的氣味。
5.對有機聚合物材料的膜而言,雖然顆?;钚蕴苛骰才c沼氣噴射/鼓泡相比更為節能,但由于對膜的磨損,用顆?;钚蕴苛骰瞾頊p輕膜污染不實用,需要進一步尋找適當的載體和運行條件。
6.在長期運行過程中,膜表面的高剪切速率可能會刺激微生物絮凝物的分解,并由于濾餅層和膜孔中細小顆粒的選擇性沉積而增加了濾餅層的抵抗力,導致形成致密的固結濾餅層很難去除,這被稱為剪切速率困境。
7.使用沼氣鼓泡控制膜污染也可能影響厭氧污泥的代謝行為。增加CO 2和CH 4的濃度可能會抑制甲烷生成,特別是如果在沒有pH控制的情況下增加的CO 2濃度導致pH降低。
8.鹽度是處理市政污水的另一個問題,特別是對于基礎設施不當的沿海居民區,這會使海水滲入下水道系統。
簡評
AnMBR技術在行業內受到極大關注是由其更方面優勢決定的,但在市政污水處理中廣泛應用還有一段路要走,尚需一定的實踐經驗累積,不斷突破技術難點,能否成為下一代污水廠的主流處理工藝還存在不確定性。國內行業企業也應在技術研發方面有所突破,創新技術及工藝應用,為人類環保事業貢獻中國力量。