新加坡水創(chuàng)新系列六：“用過(guò)的水（Used Water）”處理技術(shù)

　　“Used Water”是新加坡為了改變公眾對(duì)污水的理解，提升NEWater的社會(huì)接受度而衍生，創(chuàng)作的專(zhuān)業(yè)詞匯，借用這個(gè)詞語(yǔ)來(lái)體現(xiàn)對(duì)污水的資源價(jià)值和能源價(jià)值。IWA(國(guó)際水協(xié)會(huì))正在全球倡導(dǎo)用Used water 代替wastewater。

　　“Used Water”包括多種，如生活污水，工業(yè)廢水等，本文將介紹利用厭氧處理技術(shù)處理市政污水，對(duì)工業(yè)廢水進(jìn)行循環(huán)利用，還將介紹可實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排的實(shí)時(shí)曝氣控制技術(shù)，以及MBR工藝試驗(yàn)裝置。

1、厭氧處理技術(shù)

眾所周知，厭氧生物工藝相比傳統(tǒng)的好氧生物工藝有如下優(yōu)點(diǎn)，低能耗，產(chǎn)生甲烷，污泥產(chǎn)量小。但是，厭氧處理很少用來(lái)處理市政污水，因?yàn)槭姓鬯臐舛群蜏囟容^低，不符合厭氧生物工藝所需的環(huán)境條件。

但是，近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的厭氧膜處理工藝(AnMBRs)改變了這個(gè)觀點(diǎn)，但是，開(kāi)辟了新的可能性。相比傳統(tǒng)的厭氧工藝，AnMBRs可以適應(yīng)較低的水力停留時(shí)間(HRT)和更長(zhǎng)的污泥齡(SRT)。

GE水處理技術(shù)發(fā)展部已經(jīng)將AnMBR工藝應(yīng)用在工業(yè)污水處理中，他們的第一個(gè)工程案例是美國(guó)特拉華州的一個(gè)啤酒廠(chǎng)，該項(xiàng)目建成于2015年3月。相比工業(yè)廢水，采用AnMBR技術(shù)進(jìn)行市政污水處理的案例還十分有限。

為了更好的研究AnMBR工藝在熱帶氣候環(huán)境下對(duì)市政污水的處理效果，GE團(tuán)隊(duì)與PUB開(kāi)展合作研究，在烏魯班丹污水處理廠(chǎng)進(jìn)行GE的ZeeWeed®AnMBR技術(shù)測(cè)試。ZeeWeed®AnMBR技術(shù)結(jié)合了厭氧流動(dòng)床生物處理工藝與浸沒(méi)式膜過(guò)濾工藝(圖1)。

該實(shí)驗(yàn)在兩個(gè)階段完成。第一階段針對(duì)AnMBR工藝而設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)參數(shù)的選取源自厭氧膜性能和出水水質(zhì)。在這段工藝中主要驗(yàn)證工藝的處理效率，以及AnMBR系統(tǒng)的魯棒性和長(zhǎng)期工況。 “到目前為止，測(cè)試結(jié)果顯示污水中52%的COD都轉(zhuǎn)化為甲烷，由此可以產(chǎn)生甲烷含量高達(dá)85%的優(yōu)質(zhì)沼氣?！笨蒲腥藛T還補(bǔ)充說(shuō)，他們還將對(duì)AnMBR工藝進(jìn)行優(yōu)化，在進(jìn)水流量穩(wěn)定的條件下，進(jìn)一步降低工藝的總能耗。

在第二階段中，AnMBR 與RO進(jìn)行工藝結(jié)合(圖2)，以測(cè)試該工藝是否可以以更節(jié)能的方式使出水達(dá)到回用水質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)。RO系統(tǒng)采用GE的抗污染反滲透膜，并對(duì)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行改良，以降低進(jìn)水中有機(jī)和無(wú)機(jī)組分對(duì)膜產(chǎn)生的負(fù)荷沖擊，從而保證膜性能的穩(wěn)定。未來(lái)的研究重點(diǎn)將放在RO膜脫氨氮的研發(fā)以及在線(xiàn)清洗系統(tǒng)的研發(fā)。