城市污水节能资源回收和再利用的有效创新方法01 作为生物炼制核心的厌氧模式的简单演变厌氧处理是进展可持续卫生的最有前景的处理技术之一,同时也是资源和能源回收的核心技术。上流式厌氧污泥床(UASB)在市政污水处理厂成功建立并得到了广泛的认可,尤其是在废水温度通常高于20°C 的热带和亚热带地区。后来,人们进一步开发了膨胀颗粒污泥床(EGSB),与 UASB 相比,EGSB 增加了水力混合,增强了处理系统内的基质生物量相互作用。虽然成熟的 UASB/EGSB 结构大多满足厌氧处理所需要的要求,但由于颗粒崩解的不利条件,因此又将膜技术与厌氧处理结合起来,形成了 AnMBR 的进展。同时,利用污泥厌氧消化(AD)的热电联供(CHP)系统已成为现有能源自给型污水处理厂最常用的技术。根据生命周期比较,与传统活性污泥加上 AD 相比,AnMBR技术可以产生更多的沼气净能量。AnMBR 作为一种主线废水处理工艺的主要优点是能够回收废水中的大部分能量,而不是目前的好氧厌氧处理只能回收部分能量。02 厌氧工艺中的资源回收2.1 污水处理方面废水厌氧处理过程当中产生的沼气可作为能源。然而,大量的 CH4由于溶解在废水中不能被回收,UASB 等厌氧废水处理工艺因液体上流速度低和混合不足而受到限制。在城市污水价值化的概念中,两步生物转化是发酵反应器中一种有吸引力的替代路线。废水中的复杂有机物在最终成为其他有价值的产品之前简单地转化为 VFAs。这使得生物转化机制分步优化成为更加直接的生物生产过程。在此过程当中,VFAs 的浓度和种类通常决定最终产品的质量。AnMBR 已经成功作为处理城市污水的补充设施,其 COD 去除率高,出水能达到大部分回用的目的。但是,假如不进一步去除营养物质,通常无法将处理后的废水排放到水环境中或进行再利用。在这方面,有人建议使用微藻从 AnMBR 废水中去除营养物。此外,在欧盟 LIFE 项目 MEMORY(life memory.eu)的背景下,介绍了浸没式 AnMBR(AD 和膜技术的结合)。这种创新的试点实施为城市污水处理和资源回收提供了有前景的技术。2.2 污泥处理方面污水污泥管理是城市污水处理厂运营费用的主要组成部分。在大规模的污水处理厂中,污泥通常经过 AD 回收能源(富含甲烷的沼气),从而在 CHP 下产生热量和电能。将污泥作为其他增值工艺或者生物能源的原料的趋势也越来越大。污水处理厂是一个综合过程,提取 VFA 将减少供给 AD 的有机物量,这最终将减少能量回收。在这方面...