MBR结合厌氧工艺 污水厂的AnMBR时代要来临了？

前段时间，随着“碳中和”、“光伏”等热词的出现，带起了一股节能减排的潮流。水处理行业自然也是响应国1家号召，不断尝试新模式、新工艺。

事情当然并非想象的那么容易。要知道，世界上大部分的污水厂都采用了活性污泥法，好用肯定是非常好用的，但也不能否认其中的缺点：非常消耗能源！

那该怎么节能？自然是求变！

所以说，污水处理技术在未来是很有可能发生重大改变的，这个变化过程必定会使污水处理实现能量盈余和大化的资源回收。

问题又来了，如何才能让污水厂实现能量盈余呢？

其中一个可能就是让污水处理工艺从传统高耗能的有氧处理转向厌氧处理。因此，在这样的环境下，厌氧膜生物反应器（AnMBR）应势而生。

01 什么是AnMBR?

简单来说，AnMBR就是厌氧生物过程与膜分离技术的结合，由厌氧反应器和膜过滤系统组合而成。因为厌氧生物反应器中不需要额外的空气，所以减少了能源消耗，从而实现了优1质出水的同时回收了污水里的能量。

这个概念早提出是在20世纪70年代，有人将膜组件引入到厌氧处理系统上，发现处理有机物和硝酸盐效果非常好，由此就引入了AnMBR。

在配置上面，AnMBR常用的厌氧系统主要有:升流式厌氧污泥床反应器(UASB)、厌氧颗粒膨胀污泥床(EGSB)、厌氧流动床(FB)、厌氧生物滤池(AF)、折流式厌氧反应器(ABR)等。

AnMBR的膜组件主要是超滤和微滤膜，在膜组件的配置上主要有两种形式，即外置式和浸没式。

外置式是将膜组件和生物反应器分开放置。在这一配置中，因为反应器中缺少空气鼓泡，需要通过水泵进行液体循环以形成膜表面的切向流来改善膜污染状况。

不过数据表明，膜每透过1立方米水量,往往需要25~80立方米的料液(污泥混合液)循环量，因而需要较高的能耗。但由于这一配置能有效改善膜污染，是目前AnMBR中普遍的配置。

内置式是将膜组件放入到反应器内，采用循环沼气进行膜面曝气的方式控制膜污染。这一配置方式对应的运行能耗较低，同时提供了一个较温和的反应条件，但是相应的膜通量往往较低。

02 AnMBR的主要特点

相对于好氧技术，厌氧生物处理技术大的特点是具有将污水中的有机物变废为宝，转化为甲烷这种可回收利用的能源气体。

AnMBR技术在保留厌氧生物处理优点的基础上，引入了膜组件。膜组件的高1效分离截留作用使生物量不会从反应器中流失，实现了SRT和HRT的有效分离，因而AnMBR可以有更高的有机负荷和容积负荷，也不存在什么活性污泥的膨胀问题了。

同时因为AnMBR具有较高的有机物去除率，而且膜组件对微生物有很强的截留能力，所以对有毒化合物和物质具有较强的去除能力。

以前影响MBR发展的主要限制因素是高昂的膜材料价格，但由于近年来膜材料技术迅猛发展，膜材料价格也迅速降低，同时性能也变得越来越好，可以实现膜组件的经济更换，运行费用大大降低。所以在满足达标要求下，AnMBR也是非常让人期待的。

AnMBR与其他处理工艺的对比

03 AnMBR依然存在很大问题

AnMBR在保留厌氧生物处理工艺优点的基础上，还可显著改善反应器固液分离效果，考虑到微生物的低增值速率，这种工艺特别适用难降解的有机污水。但要大范围的推广应用AnMBR技术，依然存在不少问题：

• 去除有机物效率不完全，有待提高，也不能够完全去除进水中的N、P等污染物；

• 前期反应器启动所需时间太长；

• 容易引发膜污染；

• 由于要求完全厌氧，对反应器等处理构筑物密封要求很高，一般反应器不能够达到完全密封，还可能因为臭气的溢出造成二次污染；

• 反应器的能耗问题，这个问题主要针对外置式的，一体式的很少，这就需要额外的能量来进行反应器内液体的循环来改善膜污染情况；

• 理论和实际运行参数都相对缺乏。目前世界上运行的膜生物反应器绝大多数都是好氧的，只有少许一部分是厌氧的，这就造成了各种经验参数的缺乏。