來源:中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院    2021/12/7 10:08:11

近日，中國科學(xué)院重慶綠色智能技術(shù)研究院提出一種面向能量回收和物質(zhì)回收的新型污水處理工藝。相關(guān)研究成果以Integrated anaerobic and algal bioreactors: a promising conceptual alternative approach for conventional sewage treatment為題，發(fā)表在Bioresource Technology上。

現(xiàn)有的污水生物處理工藝采用異養(yǎng)菌、硝化菌和聚磷菌為主要功能微生物。計量學(xué)表明，這些微生物對應(yīng)的生物過程必然產(chǎn)生大量的危害性的剩余污泥和消耗大量的能耗。因此，這兩個問題是現(xiàn)有活性污泥法的基本問題，不能通過采用精準曝氣或化學(xué)解偶聯(lián)等手段消除。

科研團隊采用厭氧膜生物反應(yīng)器回收污水中有機物攜帶的能量，將其轉(zhuǎn)化為電力以滿足反應(yīng)器自身的能耗需求，同時產(chǎn)生CO2以供給后續(xù)藻反應(yīng)器中的藻類使用。在厭氧膜生物反應(yīng)器后，在藻反應(yīng)器中使用高附加值藻類同步吸收水中的氮磷。藻反應(yīng)器的出水即可經(jīng)過消毒后排入自然水體或使用進一步的技術(shù)處理以實現(xiàn)中水回用。藻類反應(yīng)器中產(chǎn)生的大量藻類可在單獨的反應(yīng)器中經(jīng)誘導(dǎo)產(chǎn)生高附加值的化合物后，再進行一定的加工程序即可成為具備商業(yè)價值的產(chǎn)品。

與現(xiàn)有高能耗、高剩余污泥產(chǎn)量、高資金投入的活性污泥法相比，新型污水處理工藝具備技術(shù)及經(jīng)濟優(yōu)勢：顯著降低溫室效應(yīng)氣體排放并具備良好的水處理效果；回收有機物中的能量，具備從污水中進行物質(zhì)回收的能力；顯著降低剩余污泥的產(chǎn)量；經(jīng)濟效益為正。

該工藝由重慶研究院提出并完成論證工作。研究工作得到中科院青年創(chuàng)新促進會的支持，并獲得瑞士洛桑聯(lián)邦綜合技術(shù)大學(xué)、重慶大學(xué)、攀枝花學(xué)院的協(xié)助。