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中國未來污水處理廠技術(shù)路線圖：來自MBBR工藝發(fā)明人的建議

作者： 2016年07月06日 來源： 瀏覽量：
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MBBR工藝是國內(nèi)污水處理界的熱門討論話題之一，MBBR英文全稱是movingbedbiofilmreactor(移動床生物膜反應(yīng)器)。MBBR工藝的發(fā)明者是來自于挪威理工大學(xué)的HallvardØdegaard教授。HallvardØdegaard教授在
　　MBBR工藝是國內(nèi)污水處理界的熱門討論話題之一，MBBR英文全稱是moving bed biofilm reactor(移動床生物膜反應(yīng)器)。MBBR工藝的發(fā)明者是來自于挪威理工大學(xué)的Hallvard Ødegaard 教授。Hallvard Ødegaard 教授在水處理方面的專長包括了生物膜工藝、消毒工藝、飲用水中的腐殖質(zhì)的去除和污水中的營養(yǎng)物的去除等。
　　Hallvard Ødegaard教授自1977年起在位于挪威Trondheim的挪威科技大學(xué)(NorwegianUniversity of Science and Technology - NTNU)水利和環(huán)境工程系任教。2011年退休后成為NTNU的榮譽(yù)教授。在學(xué)術(shù)研究的同時，他還提供污水處理的咨詢服務(wù)，如香港沙田污水廠的污泥處理項(xiàng)目就是他參與的咨詢項(xiàng)目之一。另外他也擔(dān)任包括瑞士EAWAG， 日本北海道大學(xué)等世界名校的訪問教授。由于Hallvard Ødegaard 教授在污水處理界的杰出貢獻(xiàn)，他被IWA國際水協(xié)會授予杰出會士稱號，并且曾榮獲挪威皇家圣奧拉夫一等騎士勛章。
　　 
　　Hallvard Ødegaard教授是IWA杰出會士。因其在污水處理領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，Hallvard Ødegaard教授在2011年還被授予挪威皇家圣奧拉夫一等騎士勛章
　　Hallvard Ødegaard教授曾于2015年9月來到中國，參與了當(dāng)時在北京舉行的第六屆IWA亞太水大會。在高端論壇上，他與來自于國內(nèi)外的污水處理領(lǐng)域?qū)＜乙黄鹛接懥宋磥砦鬯幚韽S的發(fā)展模式和前景。
　　參會回到挪威后，就未來污水廠這一話題，Hallvard Ødegaard 教授著手編寫了題為《基于緊湊型工藝技術(shù)(包括MBBR)的能量中和污水處理廠的路線圖(A road-map for energy-neutral wastewater treatment plants of the future based on compact technologies (including MBBR))》 的文章。這篇文章最終發(fā)表在2016年3月的《環(huán)境科學(xué)與工程前沿(Frontiers of Environmental Science & Engineering)》期刊上。
　　Hallvard Ødegaard 教授認(rèn)為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)目標(biāo)、能量自給和資源回收的環(huán)境友好型污水廠將由于可持續(xù)性發(fā)展，這將是污水廠在未來的總體發(fā)展趨勢，而越來越多的污水廠項(xiàng)目已經(jīng)開始探索和實(shí)踐這一全新的發(fā)展理念。Hallvard Ødegaard 教授對其認(rèn)為未來污水廠應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的一些目標(biāo)進(jìn)行了如下的歸納：
　　● 污水廠的出水不能對接收水體產(chǎn)生任何負(fù)面影響
　　● 污水中的資源應(yīng)該得到回收，例如回用水、能源和磷等營養(yǎng)物等
　　● 污泥應(yīng)該被當(dāng)做資源來使用，而不是廢物垃圾，而且最終污泥的產(chǎn)量應(yīng)該要低。
　　● 緊湊型的工藝應(yīng)該得到應(yīng)用，因?yàn)槌鞘锌臻g的日漸受限，而污水廠都應(yīng)該加蓋或置于地下。
　　● 污水廠應(yīng)能量自給，碳足跡低，這意味著要選用那些使能耗要最小化的工藝，但前提是保證上述其他目標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)。
　　為了實(shí)現(xiàn)以上這些目標(biāo)，Hallvard Ødegaard 教授認(rèn)為在污水廠需要在工藝選擇上應(yīng)該持開放性態(tài)度，不僅僅局限于例如活性污泥法等傳統(tǒng)工藝。在此背景下，他根據(jù)以下兩個工藝流程圖對未來污水處理廠的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。
　　A. 基于已經(jīng)得到驗(yàn)證的緊湊型的技術(shù)，如用于主流脫氮的硝化/反硝化
　　B. 基于新興的緊湊型技術(shù)，例如主流厭氧氨氧化
　　Hallvard Ødegaard 教授談到污水廠在設(shè)計和建設(shè)過程中需要考慮的因素包括：
　　? 用于工藝本身、加熱/冷卻以及通風(fēng)系統(tǒng)的能耗要盡可能小。他尤其強(qiáng)調(diào)了：a ) 減少所需曝氣量, b)減少如因回流使用的泵數(shù)，c)使用緊湊型工藝以減少占地(并加蓋或建于地下);
　　? 能量需要得到回收，例如通過CHP熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)回收厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣所含的能量。而這能通過a) 收集可降解性高的污泥，b)使用污泥熱水解等預(yù)處理技術(shù) 來實(shí)現(xiàn);
　　? 去除有機(jī)微量污染物和微生物污染物。
　　Hallvard Ødegaard 教授指出基于全新的緊湊型技術(shù)將有利于污水廠實(shí)現(xiàn)能量平衡，而僅使用現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)就很難達(dá)到這一點(diǎn)。下面的工藝流程圖展示了Hallvard Ødegaard 教授認(rèn)為可行的未來污水廠方案。
　　 
　　這個未來污水廠方案強(qiáng)調(diào)了能源的消耗和回收。 通過應(yīng)用結(jié)合了生物和物理/化學(xué)方法的緊湊型優(yōu)化工藝，污水廠能夠?qū)崿F(xiàn)能耗最小化。例如用MBBR工藝來作生物降解和高效固液分離，用厭氧氨氧化工藝來脫氮。同時，通過厭氧發(fā)酵使污水廠能最大化地回收能源。途徑包括使進(jìn)入消化池前的污泥生物降解最小化，并對其進(jìn)行熱水解的預(yù)處理。
　　除了去除污染物和實(shí)現(xiàn)能量回收之外，Hallvard Ødegaard教授認(rèn)為未來的污水廠也應(yīng)具有生產(chǎn)可滿足飲用、灌溉、沖廁、河流補(bǔ)給等不同用途需求的高質(zhì)量回用水的能力。針對水回用，Ødegaard教授使用的工藝是基于臭氧消毒和絮凝預(yù)處理的陶瓷膜過濾技術(shù)。
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