厭氧膜生物反應(yīng)器(AnMBR)是在Spernal污水廠測(cè)試的工藝之一。這里的測(cè)試被譽(yù)為歐洲最大的AnMBR案例。

     從1990年代初開(kāi)始，AnMBR工藝首先出現(xiàn)在工業(yè)廢水領(lǐng)域。AnMBRs (Anaerobic membrane bioreactor)， 顧名思義，就是結(jié)合了厭氧消化和膜技術(shù)，在實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)出水的同時(shí)，回收污水里的能量。

     之前行業(yè)一般認(rèn)為AnMBR更適于處理高濃度廢水(有人認(rèn)為進(jìn)水COD需高于5000 mg/L)，而不合適于處理低濃度廢水。它適合處理的工業(yè)污水包括了乳制品廠、啤酒廠、肉類加工廠、食品加工廠和生物燃料廠等等。

     但因?yàn)槭褂脜捬豕に嚳梢源蟠蠼档陀糜谄貧獾哪芎?，以及減少污泥產(chǎn)量和污泥處理的成本，正因如此，Severn Trent公司想考察AnMBR處理城市污水的表現(xiàn)潛力。

     這個(gè)系統(tǒng)由Severn Trent公司和Cranfield大學(xué)共同開(kāi)發(fā)，他們要研究厭氧處理如何能夠適應(yīng)像英國(guó)這樣的低溫多變的天氣。他們選中WATERLEAU的UASB的原因是看中后者的模塊化設(shè)計(jì)，能更加靈活地進(jìn)行預(yù)制件。其實(shí)他們?cè)缭?019年就建造了多流試驗(yàn)床，由于新冠疫情影響，這套系統(tǒng)被延遲到今年2月投產(chǎn)。

     除了AnMBR常規(guī)水處理單元，Severn Trent公司在測(cè)試離子交換系統(tǒng)進(jìn)行氮磷回收的表現(xiàn)。目前他們有一個(gè)10m³/天的反應(yīng)器，有四個(gè)單元組成，包括了：

     可以看到，這套模擬了Spernal大型系統(tǒng)的AnMBR系統(tǒng)系統(tǒng)的進(jìn)水COD和BOD是比較低的，這使得UASB的運(yùn)行變得很有挑戰(zhàn)性， 畢竟厭氧反應(yīng)一般需要較高的有機(jī)負(fù)荷。

     可惜目前數(shù)據(jù)就這么多，因?yàn)镸BR池的測(cè)試因?yàn)橐咔榈脑蛞脖煌七t了。另外他們雖然也有初步的甲烷產(chǎn)量數(shù)據(jù)，但他們認(rèn)為目前的數(shù)據(jù)還不足以下任何結(jié)論。但總的來(lái)說(shuō)，跟預(yù)期的目標(biāo)還有一段距離。

     除了對(duì)工藝性能進(jìn)行優(yōu)化，項(xiàng)目組還需要為回收的營(yíng)養(yǎng)物尋找市場(chǎng)買家。目前來(lái)看，Severn Trent已經(jīng)找到本地的買家了。

     他們專門(mén)成立了一個(gè)農(nóng)場(chǎng)聯(lián)絡(luò)小組，與該地區(qū)成熟的農(nóng)業(yè)社區(qū)進(jìn)行溝通。經(jīng)厭氧消化后的污泥將被回收作土地利用，他們也會(huì)向當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)民及時(shí)告知Severn Trent的最新研發(fā)進(jìn)展。

     “要發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，從一開(kāi)始就需要將終端用戶、農(nóng)民和水務(wù)部門(mén)拉到一起進(jìn)行對(duì)話，” Vale先生表示， “我們想搞清農(nóng)民的需求，而不是我們可以生產(chǎn)什么。但可以肯定的是，當(dāng)?shù)剞r(nóng)民已經(jīng)意識(shí)到低碳農(nóng)業(yè)的好處，而一些新資源(污水)可以幫助他們實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。”

     值得一提的是，除了AnMBR，還有其他幾個(gè)創(chuàng)新水處理工藝在Spernal污水廠進(jìn)行著測(cè)試，包括了基于DAF工藝的強(qiáng)化預(yù)處理、MABR工藝的中試、活性載體濕地除磷等。

     這些項(xiàng)目都由Severn Trent的R2IC工作組統(tǒng)籌管理。R2IC是資源回收創(chuàng)新中心的縮寫(xiě)(Resource Recovery Innocation Center)，它是英國(guó)目前最大的污水創(chuàng)新測(cè)試基地，目的是尋求零排放的水處理技術(shù)。

     另外，Spernal的AnMBR項(xiàng)目也屬于NextGen十個(gè)示范項(xiàng)目之一。NextGen是一個(gè)歐盟地平線2020 (HORIZON 2020)資助的項(xiàng)目，其目標(biāo)是通過(guò)10個(gè)示范項(xiàng)目，推動(dòng)水循環(huán)方案的市場(chǎng)化。項(xiàng)目于2018年7月啟動(dòng)，為期四年，總預(yù)算達(dá)1138萬(wàn)歐元。

     Christos Makropoulos是雅典國(guó)立技術(shù)大學(xué)的教授，同時(shí)也是荷蘭KWR的首席科學(xué)家，后者是NextGen項(xiàng)目的牽頭單位。他認(rèn)為像Spernal這樣的污水廠，完全有潛力成為當(dāng)?shù)氐馁Y源中心，不過(guò)前提是要解決一些來(lái)自法律法規(guī)的挑戰(zhàn)，背后是供應(yīng)鏈的問(wèn)題。他希望到2030年，能看到每個(gè)成員國(guó)都有一個(gè)這樣的示范污水廠，并成為數(shù)字時(shí)代新的商業(yè)模式。

     但千里之行，始于足下，要實(shí)現(xiàn)碳中和，還是要從眼前的一座座污水廠做起。