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国内外环保市场的分析洞见及深度研究报告

污水厌氧生物处理技术扫描

水和污水处理
作者:宇墨智库 发表时间:2019-09-03

污水处理技术发展至今,已经历了近150年,已开始从传统的能耗大户向能源及水资源回收方向转变。厌氧生物技术最大的优势在于无需提供氧气,且能够将污水中有机物转化成高热值甲烷气体进行回用,降低能耗,实现能源回收,使其在水处理行业受到更广泛的应用。

1. 厌氧生物技术的发展历程概况

厌氧生物技术的出现最早可以追朔到18世纪,Count Alessandro Volta于1776年推导出有机物降解和可燃性气体之间的相互关系,1808年Sir Humphry Davy首次证明了厌氧消化过程中产生的气体中存在甲烷。1859年全球第一座厌氧消化处理厂在印度建成,1895年进入英国,拉开了污水厌氧生物处理及沼气回收技术的序幕。之后随着对厌氧微生物的认识和研究,不断优化运行条件,使厌氧生物技术不断快速发展。

中国是推行厌氧污水处理系统非常成功的国家,1978年Lettinga团队关于UASB的研究成果在世界学术界崭露头角,掀起了厌氧技术的研发浪潮。1982年,中国的第一座应用UASB工艺的污水厂就在北京腐乳厂进入了工程试验阶段。20世纪90年代中期,厌氧技术公司纷纷在中国成立,各高校及研究院也培养了一大批环保公司。同时国外企业也逐步开始进入中国市场,如帕克、威立雅等。自此,中国厌氧技术的产业化时代到来。


 

2. 厌氧生物技术发展现状及各工艺优缺点分析

2.1 典型工艺类型

2.2 各工艺优缺点及应用分析


 

3. 厌氧生物技术未来发展趋势

3.1 厌氧膜生物反应器

3.2 厌氧氨氧化(ANAMMOX)

3.3 反硝化型甲烷厌氧氧化(DAMO)


 

4. 厌氧生物技术全球技术推介

1)ADI Systems(Evoqua)—— ADI® AnMBR

ADI Systems 1989年成立于加拿大,是全球最早商业化AnMBR的企业之一,ADI® AnMBR工艺自2000 年便应用于大型水处理工程,拥有20 多年工程经验,为全球35 个国家客户提供可靠解决方案。该技术成功用于美国某食品工厂污水处理,处理量475 m3/d,进水COD 39 g/L,去除率高达99.3%,甲烷产量5,660 m3/d,同时节省运行成本达50%。2017 年7 月美国污水处理企业Evoqua Water Technologies 并购ADI Systems,将其业务拓展至工业污水领域,11 月,Evoqua 于纳斯达克证券交易所上市。

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2)Paques —— ANAMMOX®

荷兰的帕克公司在过去超过三十年的时间里,都致力于帮助工业企业减少水和碳的排放,回收有价值的资源。帕克公司的厌氧水处理及净化系统将废水中有机物转化成沼气,回收能源,同时回用水资源。从1981年第一台BIOPAQ®反应器诞生起,帕克公司与合作伙伴们密切合作,研发并应用了各种以厌氧反应为基础的水和气体处理的整体解决方案。这些方案都具备成本节约、运行可靠的特点。

帕克公司也是最早商业化应用Anammox工艺的企业,2002年联合Delft University of Technology和the University of Nijmegen,建立了第一座Anammox工厂,自此ANAMMOX® 应用于全球。其中包括迄今世界上规模最大的ANAMMOX 工程——我国通辽梅花味精废水一期工程。目前帕克公司又联合荷兰Radboud大学和Waterstromen公司进行DAMO工艺的研发,取得了欧盟的经费资助。

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3)Cambrian innovation —— ECOVOLT®

Cambrian innovation 2006年成立于美国,研发了ECOVOLT®增强型厌氧消化系统,是世界上第一个商业化的生物电强化厌氧废水处理解决方案,对废水转化为可再生能源至关重要,其预制模块化架构可实现低影响安装,快速采购和灵活的容量增加。废水流量在10,000之间每天300,000加仑。可去除80%至90%BOD,同时生成高质量的可再生沼气(约80%甲烷分数)。通过热电联产,将产生30-200千瓦的净功率。

Cambrian也是ECOVOLT® MBR(膜生物反应器)供应商,采用最先进的曝气,强大的膜过滤和动态集成的控制结构,可去除废水中99%以上的污染物,实现水的再利用。可与其他厌氧系统耦合,结构紧凑。也可以作为独立解决方案,处理较低有机物浓度的废水。

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4)NVP Energy —— Lt-AD

NVP Energy来自英国,成立于2011年,NVP提供基于厌氧颗粒生物膜的有机废水能源回收处理技术(Lt-AD),高效去除有机污染(COD,BOD),同时以沼气的形式生产可再生能源。该技术适用于食饮(肉类加工、乳制品、酿造、蒸馏、麦芽加工和装瓶)以及市政污水处理行业。与活性污泥处理相比,该工艺可降低90%的能源成本和90%的污泥产量。该技术利用了厌氧菌的降解作用,将废水中的有机污染物转化为沼气,污染物去除率高于80%。工艺设计采用了专门的厌氧颗粒生物膜,将废水中的有机污染物转化为富含甲烷的沼气。该技术独特的设计特点使该工艺能够在无外部热量输入的情况下进行,因此所产生的所有能量都可以回收并用于现场发电和/或供热。

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5)SYMBIONA SA——AnoxyMem®

Symbiona 来自波兰,成立于1995年,致力于利用先进厌氧技术从污水/污泥中回收水资源和生物沼气,拥有多项专利,包括厌氧膜生物反应器AnoxyMem®,厌氧膨胀床/升流床AnoxyBed™,热水解技术DigeTherm™,中温/高温消解AnoxyMix™等。

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其分级分相处理高浓度有机废水或有机废物工艺,比传统工艺降解率提高30%,污水/有机废物经预处理进入消化罐(37/55°C),产生沼气,利用膜实现固液相分离,同时回用热水,膜出水可直接排放或者进一步资源化。膜分离剩余少量污泥可进一步压实,进入高温水解工艺(90°C),后进入厌氧消化系统(无需加热),收集沼气,泥渣离心脱水。整套工艺沼气可收集提纯干燥,转化为电能。


 

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