RLHB-AO中山食品廠污水處理設(shè)備

時間：2018-08-16作者：濰坊日麗環(huán)保設(shè)備有限公司瀏覽：1192

從厭氧技術(shù)誕生以來至今已經(jīng)過了100多年的發(fā)展，期間共發(fā)生過兩次高潮。




**次高潮是從20世紀50年代起，發(fā)達國家工業(yè)化和城市化進程加快，但環(huán)境污染嚴重，科學(xué)家們開發(fā)了厭氧塘、普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝反應(yīng)器即**代厭氧反應(yīng)器。




*二次高潮是從20世紀70年代開始的。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，世界能源問題和環(huán)境污染問題越發(fā)嚴重，科學(xué)家們開發(fā)了以UASB反應(yīng)器（荷蘭）為代表的*二代厭氧反應(yīng)器，使得厭氧生物技術(shù)真正開始快速發(fā)展。




而后在此基礎(chǔ)上，一系列*三代較高效的厭氧反應(yīng)器得以研發(fā)和應(yīng)用。

 

下面，我們來具體了解下厭氧技術(shù)的前世今生。

 

厭氧是個技術(shù)活




厭氧可以實現(xiàn)污泥停留時間和水力停留時間的分離；提高效率，降低成本，可應(yīng)用，可推廣；應(yīng)用在不同濃度，不同性質(zhì)的污水；應(yīng)用在不同介質(zhì)的處理場景；實現(xiàn)資源化；實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展社會；“黑箱”的贈予。




厭氧技術(shù)突破的前夜










McCarty在上世紀60年代提出了厭氧濾池的模型，以實現(xiàn)污泥停留時間和水力停留時間的分離，污泥停留時間可達100天，但造價昂貴，濾料的造價甚至和構(gòu)筑物相當。







歷史閃光的那一瞬




不知是哪位同事，將Perrycarty在JWPC上發(fā)表的一篇論文放到了Lettinga的桌上，這篇論文講述了十分有前途的AF（厭氧過濾）的實驗。文章的理念與他的追求完全契合，Lettinga當即就決定將畢生精力貢獻給厭氧。

 

UASB的發(fā)明一**印證，獨立思考







圖：Lettinga的反應(yīng)器實驗




Lettinga的一個反應(yīng)器實驗復(fù)制了McCarty的AF反應(yīng)器，處理土豆廢水，處理效果和污泥性狀與之前的文獻完全吻合。

 

反應(yīng)器中添加填料是沒有道理的，并且占據(jù)了截留污泥的空間，與其截留，不如在上部設(shè)置一個合適的氣液固三項反應(yīng)器，這個思路，意味著UASB反應(yīng)器的誕生。




UASB反應(yīng)器的**個中試







左圖：1973年對Lettinga及其實驗的報道          

右圖：厭氧顆粒污泥




**次中試項目想在淀粉廢水領(lǐng)域開展，但遭到業(yè)主拒絕。




1971年，Lettinga花費半年多時間說服荷蘭私人甜菜公司(CSM)開展6立方米的中試試驗。




黑箱打開：

在這個實驗項目中，Lettinga發(fā)現(xiàn)了厭氧顆粒污泥，并成為后續(xù)厭氧科技發(fā)展的重點方向。




厭氧顆粒污泥的發(fā)現(xiàn)促成了國家**的支持介入，并將實驗規(guī)模放大到了30立方米。

 

UASB的行業(yè)擴張




有了甜菜廢水治理的成功經(jīng)驗，UASB開始在屠宰廢水、工業(yè)廢水和淀粉廢水領(lǐng)域進行相關(guān)中試實驗研究。特別是在淀粉廢水處理上，Lettinga在反應(yīng)器沉淀區(qū)氣液界面發(fā)現(xiàn)了白色物質(zhì)，由此再一次開啟黑箱，開始了生物硫循環(huán)的過程和應(yīng)用，后續(xù)沿此方向衍生出大量的重金屬回收，廢氣中硫化氫去除的技術(shù)，并**了商業(yè)上的成功。

 

**之爭一美好合作的結(jié)束










上世紀70年代，CSM是UASB技術(shù)應(yīng)用和推廣較成功的企業(yè)；CSM希望可以擁有UASB完整的應(yīng)用**，以實現(xiàn)商業(yè)利益較大化。但是，Lettinga拒絕用**的技術(shù)來阻止技術(shù)的擴散，并在1978年將研究成果用論文的方式公之于眾，宣告兩方合作的決裂。

 

此后，CSM決定獨立開拓UASB在甜菜廢水處理領(lǐng)域的業(yè)務(wù)，但失去高校研究體系的支持，公司在德國遭遇慘敗。之后CSM放棄了厭氧業(yè)務(wù)，該業(yè)務(wù)幾經(jīng)輾轉(zhuǎn)，后來成為著名的BIOTHANE公司，與帕克平分厭氧廢水的處理份額。

 

在Lettinga將研究成果公之于眾之后的*39 年，2009 年，在新加坡*二屆“李光耀水獎”的頒獎典禮上，Lettinga從來自19 個國家的39 名**候選人中脫穎而出，成為世界水利行業(yè)較高獎項的*二任獲得者。頒獎詞給予這位將畢生精力貢獻給厭氧技術(shù)研究和推廣的科學(xué)家較高的評價。

 

頒獎詞如下：

三十多年前，他研發(fā)出升流式厭氧污泥床反應(yīng)器UASB ( Upflow Anaerobic Sludge BIanket Reactor)科技并無償貢獻給世人，使得數(shù)以千計的工廠和市鎮(zhèn)的廢水得以較低成本的方式凈化，避免污水直接排入河流水道，威脅自然生態(tài)和公共衛(wèi)生。自1970年代中期推出以來，這項科技已應(yīng)用在近3000個反應(yīng)器，占**厭氧污水處理系統(tǒng)的80％比例。

 

一些在落下，一些在升起







圖：Lettinga訪問中國




70年代后期，CSM項目獲得荷蘭電視臺的報道，這個新聞感染了一個叫Jos Paques 的年輕創(chuàng)業(yè)者，就像Lettjnga被McCarty所感染一樣，他也被這個迷人的技術(shù)吸引，并決心投身其中。

 

帕克接替了CSM的位置，不斷資助厭氧技術(shù)的研發(fā)和創(chuàng)新。Paques 是世界領(lǐng)域內(nèi)較成功的厭氧科技公司，在UASB，IC反應(yīng)器，生物脫硫，AMX領(lǐng)域始終走在**。

 

大放異彩




圖：好氧顆粒污泥




20世紀80年代，荷蘭的成功經(jīng)驗開始在世界領(lǐng)域獲得關(guān)注。圍繞厭氧科技，一個完整的技術(shù)創(chuàng)新體系搭建完成，厭氧顆粒污泥的研發(fā)應(yīng)用推動*三代厭氧技術(shù)的誕生。瓦赫寧根和代爾夫特成為環(huán)保科技的中心，激發(fā)了AMX，好氧顆粒污泥的誕生。到21世紀初，**過70%的厭氧廢水處理工程采用了UASB技術(shù)體系。




 

中國的故事




中國是“沼氣之鄉(xiāng)”，厭氧利用有悠久的歷史。50年代末，顧夏聲、錢易等*即開始在農(nóng)村推廣沼氣應(yīng)用技術(shù)。




Lettjnga的英文論文發(fā)表之后的兩年內(nèi)，鄭元景即開始在中國進行UASB的工程應(yīng)用。




中國厭氧大事年表
年份	事件
1936年	羅國瑞在浙江舟山地區(qū)普陀山洪筏禪院內(nèi)設(shè)計了我國較早的厭氧處理技術(shù)應(yīng)用實例，*國瑞**瓦斯總行寧波分行負責(zé)承建了一個總體積為125m3的沼氣池。
20世紀50年代末	中國很多單位開始研究沼氣池，其中包括清華大學(xué)的錢易教授團隊研究建設(shè)的小型農(nóng)村沼氣池。
1958年	中國建成當時較大的一個沼氣工程——容積為3000m3農(nóng)業(yè)沼氣工程為廣東番禺市橋沼氣發(fā)電站，裝備了44kW的沼氣發(fā)電機。
20世紀60年代	中國農(nóng)業(yè)部在國內(nèi)很多地方建設(shè)了沼氣池，農(nóng)民利用沼氣用于照明和日常生活。農(nóng)業(yè)部在成都設(shè)立了沼氣科學(xué)研究所。
1964年	在河南南陽酒精廠建成了**個2000m3規(guī)模的酒精糟液厭氧消化池。
20世紀80年代	中國厭氧技術(shù)應(yīng)用開始走上了健康發(fā)展的道路。
20世紀80年代開始	中國科研界對厭氧污水處理的興趣與日俱增，許多高校開設(shè)研究中心，例如清華大學(xué)（錢易）、中國香港大學(xué)（方漢平）、西安交通大學(xué)（賀延齡）和哈爾濱工業(yè)大學(xué)（任南琪、王愛杰）等。
至1985年	中國已經(jīng)運行了450萬個家庭規(guī)模的厭氧消化器。
1985年	在廣州舉行了厭氧消化會議，這次會議既使高效厭氧污水處理技術(shù)在中國迅速引起了關(guān)注，也大大促進了厭氧污水處理在中國的研究。
1985年	Lettinga教授**次訪問中國，與在北京市環(huán)境保護科學(xué)研究所的研究員王凱軍相識，雙方合作一個關(guān)于研究用高效**式水解池處理生活污水的聯(lián)合項目。
1985年	Lettinga教授訪問了成都的農(nóng)業(yè)部沼氣科學(xué)研究所。
1986年	Lettinga教授再次前往成都，做了一個為期1周的高效厭氧污水處理的專題課程。
20世紀80年代末期	清華大學(xué)的胡紀萃、錢易教授負責(zé)了國家“七五”科技攻關(guān)專題——“高濃度**廢水厭氧生物處理技術(shù)”，胡紀萃教授等人還完成“城鄉(xiāng)**廢水厭氧生物處理機理及高效反應(yīng)器的研究”、“厭氧污泥附著及顆粒化機理研究”以及“常溫UASB反應(yīng)器處理啤酒廢水生產(chǎn)性試驗研究”。
“七五”期間	胡紀萃、錢易教授對厭氧技術(shù)做了很大規(guī)模的研究，該階段的研究推動了厭氧生物處理技術(shù)在工業(yè)廢水處理領(lǐng)域的應(yīng)用。
1990年	哈工大的任南琪教授提出了以厭氧活性污泥為菌種的**廢水發(fā)酵法生物制氫技術(shù)。
1991年	王凱軍應(yīng)Lettinga教授的邀請在瓦赫寧根大學(xué)修讀環(huán)境技術(shù)的博士，成為Lettinga教授**個也是一一個來自中國大陸的博士生。
20世紀90年代中期	厭氧技術(shù)的環(huán)保公司開始分裂，各高校及研究院也培養(yǎng)了一大批環(huán)保公司，如清華大學(xué)、成都的沼氣所等。國外公司開始進入中國市場，比如帕克、威立雅等。
1995年	國內(nèi)科學(xué)家開始研究好氧顆粒污泥，滯后于國外的研究。
“十五”期間	清華大學(xué)的王凱軍教授、左劍惡教授組成的厭氧研究團隊在*三代厭氧技術(shù)上全面趕******技術(shù)。
至2014年5月	王凱軍、左劍惡團隊已經(jīng)建立了400多個UASB和EGSB反應(yīng)器的工程項目，王凱軍左劍惡團隊和山東十方公司在厭氧領(lǐng)域的工作被Lettinga教授認為是世界上較大的和較成功的厭氧技術(shù)的推廣。




七五攻關(guān)一一中國厭氧事業(yè)的系統(tǒng)開啟







圖：Lettinga訪問中國




錢院士回憶說，“七五”期間，我們做了一個大的項目，叫做“高濃度**廢水的厭氧生物處理技術(shù)”。這個課題開始于80年代末期，一共有14個單位參加，清華大學(xué)牽頭，主要負責(zé)人是我和胡紀萃老師，做的廢水種類有近10種，不同的單位做不同的廢水，比如酒精廢水、啤酒廢水、制革廢水、淀粉廢水等，也嘗試了一些新型的反應(yīng)器。

 

“七五”期間，國家把“高濃度**廢水厭氧生物處理技術(shù)”研究納入重點環(huán)保研究課題，掀起了厭氧生物處理研究的高潮。當時有14個單位參加了攻關(guān)，包括清華大學(xué)環(huán)境工程系、哈爾濱建工學(xué)院．天津大學(xué)等。專題共分8個子專題，研究的新型厭氧反應(yīng)器共7種，涉及的高濃度廢水有9類，試驗規(guī)模從小試到生產(chǎn)試驗裝置，共建成7個中試基地和6套生產(chǎn)污水裝置，提出72種合成**物，5種重金屬及3種無機鹽類，開發(fā)了啤酒廢水處理方案決策模型及相應(yīng)的軟件。上述研究成果，1991年獲教委科技進步一等獎，1993年獲**科技進步三等獎。

 

95-863的產(chǎn)業(yè)躍升一一次創(chuàng)新基因的傳承










圖：Lettinga和王凱軍

 

這個鼓起勇氣邀請Lettinga到其單位一北京環(huán)科院參觀中試項目的年輕人，正是今后中國厭氧技術(shù)走向產(chǎn)業(yè)化的*三代厭氧*一王凱軍。當時，他正在從事**式水解池的大規(guī)模**工程的研究。這項工作和這個年輕人深深地吸引了Lettinga，為此，他甚至推掉了日程中的晚宴，并在后期為王凱軍安排了一個“三明治博士”課程，以便系統(tǒng)地將UASB的知識傳授到中國。結(jié)果眾所周知，這件事情成功了。

 

95-863的產(chǎn)業(yè)躍升一一中國創(chuàng)新







左圖：利浦罐                         

中圖：三項分離器                        

右圖：布水器

 

在LettingaUASB反應(yīng)器的基礎(chǔ)上，王凱軍和山東十方合作，對厭氧反應(yīng)器進行了改進，在國內(nèi)開始建造厭氧反應(yīng)器。




1.基于實驗數(shù)據(jù)，明確反應(yīng)器模型；




2.以Lipp罐代替混凝土；




3.三相分離器，布水器，沼氣收集系統(tǒng)的標準化設(shè)計，模塊化生產(chǎn)，現(xiàn)場拼裝。







左圖：顆粒污泥

右圖：厭氧反應(yīng)器

 

新的標準化生產(chǎn)體系使山東十方獲得了強大的市場競爭力。降維攻擊：成本下降60%，工期從半年縮短至一到兩個月，滿足了“零點行動”的政策需求。山東十方在淀粉行業(yè)獲得壟斷優(yōu)勢，開始布局顆粒污泥生產(chǎn)基地，使之形成產(chǎn)業(yè)。厭氧產(chǎn)業(yè)完成一次升級。

 

厭氧到底要什么一走向可持續(xù)發(fā)展










Gatze Lettinga


**厭氧處理著名*、荷蘭瓦赫寧根農(nóng)業(yè)大學(xué)教授


我了解厭氧學(xué)術(shù)大家庭中的很多人都持有和我一致的觀點，即厭氧消化和厭氧廢水技術(shù)有助于將目前消費型的社會轉(zhuǎn)變?yōu)檩^可持續(xù)的社會。年輕一代和年長一代都認可：保護環(huán)境需要系統(tǒng)方案，需要通過各種可能的技術(shù)手段實現(xiàn)水和物質(zhì)的閉路循環(huán)；只要存在需求，無論何時何地，厭氧消化和厭氧廢水處理技術(shù)在某種程度上都應(yīng)該成為這些技術(shù)手段的**。







Perry McCarty


美國工程院院士、美國斯坦福大學(xué)教授


厭氧處理是能量產(chǎn)出者，而非消耗者，而且產(chǎn)生的污泥量也很少。正因為如此，占地面積小的厭氧處理如今已廣泛地用于工業(yè)廢水處理。通過膜的應(yīng)用，對低濃度的市政污水在溫度低至10℃時，厭氧處理已經(jīng)被證明是可以達到嚴格的出水標準。

 







王凱軍


清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院副院長、教授


厭氧技術(shù)是生態(tài)文明建設(shè)中的關(guān)鍵技術(shù)，無論在哪個領(lǐng)域，如果講資源循環(huán)利用、可再生能源等，厭氧技術(shù)無疑是一個減排的關(guān)鍵技術(shù)，是可持續(xù)發(fā)展的**技術(shù)。







錢易


中國工程院院士、清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授


厭氧和活性污泥法較大的不同就在于它不耗能，還產(chǎn)能，這一點正是如今中國的發(fā)展所需要的?；钚晕勰喾ㄒ呀?jīng)一**了，確實做了很大的貢獻，**了很大的成就，但是在未來一**，它要將主角位置讓出來，厭氧生物技術(shù)就是主角很好的承擔(dān)者，因為生態(tài)環(huán)境中厭氧生物處理隨時都在發(fā)生，它較符合自然的處理規(guī)律，不需要人為改變它。










俞漢青


中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)化學(xué)與材料科學(xué)學(xué)院環(huán)境工程教授


未來的廢水處理趨勢已從原先單純的污染物去除朝著廢水中資源、能源回收的方向過渡和發(fā)展。厭氧膜生物反應(yīng)器因其良好的出水水質(zhì)以及高效的**能回收效率正逐漸受到業(yè)界的青睞和期待，但是任何一項處理技術(shù)都有其固有的優(yōu)缺點。對于厭氧膜生物反應(yīng)器而言，其在處理**廢水方面的可行性已得到證明，但其在廢水處理過程中的經(jīng)濟性仍然還需要較為全面的評估。未來的工作如能在膜污染機制的解析及膜污染緩解手段的研發(fā)上獲得突破，那么厭氧膜生物反應(yīng)器較有可能實現(xiàn)將廢水處理廠從能源消耗廠轉(zhuǎn)變?yōu)槟茉醇庸S。





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