废水处理反应器提高了能源成本，减少了污染

将传统设施与相对较新的技术相结合的污水处理设施系统可以获得许多好处:更小的工厂规模，更低的能源成本和更多的氮污染被去除。

密歇根大学的研究人员展示了如何利用“膜曝气生物膜反应器”(MABR)在与传统技术的混合配置中进行增压处理。生物反应器是处理厂的容器，细菌在那里分解家庭和企业产生的废物流中的有机物质。

有了MABR作为系统的一部分，这意味着与传统技术相比，它可以以三分之一的成本、三分之一的规模和更强的能力从废水中去除氮(工厂将处理过的水送回河流和溪流)。降低污水厂废水中的氮含量可以减少对当地水道和饮用水的污染，并有助于阻止有害藻类的生长。

密歇根大学土木与环境工程教授格伦·戴格尔(Glen Daigger)说:“我们将MABR与传统处理技术结合起来，利用各自的优势。”“我们的建模工作证明了混合方法的可行性，并量化了其好处。这将有助于为更广泛地采用MABR技术奠定基础。”

mabr的基础技术已经存在了20多年，但商业化只是在最近5到6年才开始。

这种性能和效率的提高主要源于mabr不需要与传统废水生物反应器相同的空间。这些反应堆的大部分空间被用来容纳分解人类粪便和食物残渣的细菌。

这些细菌需要氧气才能生存，而MABR和传统反应堆之间的关键区别在于氧气罐中氧气的供应方式。传统的生物反应器使用罐底的气泡扩散器来释放和向上推动氧气气泡，但这是一种效率低下的输送方式。

MABR依赖于“无气泡曝气”。薄的管状膜以生物膜的形式包裹着细菌。氧气通过膜传送，直接传递给生物膜中的细菌。这种直接转移显著减少了该过程所需的能量，并使生物反应器变得更小。

使用混合MABR方法，需要更少的有机物来去除氮，从而可以将更多的有机物转化为可用于能源生产的沼气。

戴格尔说:“这种混合方法将把更多进入植物的有机物质引向消化器，在那里分解可以产生更多的沼气，这可以用作能源。”

密歇根大学设计的混合反应堆计划将在未来几个月内与合作伙伴南京知道水技术有限公司在中国南京进行演示规模的版本的真实测试。如果成功，研究人员将把该系统带回安娜堡市的污水处理厂。

密歇根大学土木与环境工程系研究生研究助理艾弗里·卡尔森说:“目前，MABR正处于技术发展过程中的一个重要转折点。”“我们的目标是在安娜堡的一个小型处理装置中解开一些生物相互作用，以促进技术在更大范围内的采用，并在其他地方产生直接的高影响的情况下，例如中国的试点工厂。

“最终，我们相信混合MABR设计将在优化现有工厂的处理方面发挥很大作用，同时为未来的资源捕获和能源发电处理厂奠定基础。”

-由Chris Vavra编辑，网页内容经理，控制工程， CFE媒体与技术，cvavra@cfemedia.com．