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清华大学黄霞教授团队EST|厌氧膜生物反应器处理市政污水:位于主流还是侧流?

生态环境科学  · 公众号  ·  · 2024-11-21 08:30

主要观点总结

本文介绍了市政污水中蕴含的巨大能源和营养物质潜力,通过厌氧处理回收这些资源是解决能源危机和资源枯竭的理想策略。文章比较了主流厌氧膜生物反应器(AnMBRs)和侧流AnMBRs与化学强化预处理(CEPT)的组合工艺(CEPT-AnMBR)。主流AnMBRs面临三大挑战,包括甲烷损失、能耗较高和磷回收效果不佳。相比之下,CEPT-AnMBR工艺展现出更高的能源效率、更低的能耗和更好的资源回收能力。通过实例详细说明了侧流AnMBRs在能源回收、能耗下降和资源回收方面的优势,包括减少甲烷排放、提高进料COD转化率、强化基质的产甲烷潜势、简化沼气净化过程等。作者还讨论了未来扩大工艺规模和创新资源回收技术是优化推广侧流AnMBRs的关键。

关键观点总结

关键观点1: 市政污水的巨大潜力

市政污水中蕴含丰富的能源和营养物质,通过厌氧处理是缓解能源危机和资源枯竭的理想策略。

关键观点2: 主流AnMBRs的挑战

主流厌氧膜生物反应器(AnMBRs)面临甲烷损失、能耗较高和磷回收效果不佳等三大挑战。

关键观点3: CEPT-AnMBR工艺的优势

相比主流AnMBRs,CEPT-AnMBR工艺展现出更高的能源效率、更低的能耗和更好的资源回收能力,有利于解决主流AnMBRs面临的挑战。

关键观点4: 侧流AnMBRs的优越性能

侧流AnMBRs在能源回收、能耗下降和资源回收方面表现出优势,包括减少甲烷排放、提高进料COD转化率、强化基质产甲烷潜势等。

关键观点5: 未来发展方向

未来扩大工艺规模和创新资源回收技术是优化推广侧流AnMBRs的关键。


文章预览

文章信息 第一作者 : 刘紫微 通讯作者:黄霞 教授 通讯单位:清华大学 https://doi.org/10.1021/acs.est.4c09138 主要内容 市政污水巨大的排放体量使得其中蕴含着丰富的潜在能源(约1.93 kWh/ m 3 污水)和营养物质(约5 g-P/m 3 污水)。将市政污水视为资源库、通过厌氧处理回收能源和营养物质,而不是依赖当前将有机物转化为二氧化碳的高能耗好氧工艺,是缓解能源危机和资源枯竭的理想策略。厌氧膜生物反应器(AnMBRs)能有效截留厌氧微生物,实现有机物的高效降解(约90%的COD去除率)和甲烷转化(约0.29 L/g-降解COD),即使被用于处理低有机物含量的市政污水,也有可能成为净产能技术。AnMBR的出水中,COD < 60 mg/L、溶解性总氮和总磷浓度与进水相比几乎不变,可达到农业灌溉标准,或经过进一步的脱氮除磷处理(如图1a所示)达到排放标准。 Figure 1. Sch ………………………………

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