RLHB-AO中山食品厂污水处理设备

时间：2018-08-16

作者：潍坊日丽环保设备有限公司

从厌氧技术诞生以来至今已经过了100多年的发展，期间共发生过两次高潮。

**次高潮是从20世纪50年代起，发达国家工业化和城市化进程加快，但环境污染严重，科学家们开发了厌氧塘、普通厌氧消化池、厌氧接触工艺反应器即**代厌氧反应器。

*二次高潮是从20世纪70年代开始的。随着经济的快速发展，世界能源问题和环境污染问题越发严重，科学家们开发了以UASB反应器（荷兰）为代表的*二代厌氧反应器，使得厌氧生物技术真正开始快速发展。

而后在此基础上，一系列*三代更高效的厌氧反应器得以研发和应用。

下面，我们来具体了解下厌氧技术的前世今生。

厌氧是个技术活

厌氧可以实现污泥停留时间和水力停留时间的分离；提高效率，降低成本，可应用，可推广；应用在不同浓度，不同性质的污水；应用在不同介质的处理场景；实现资源化；实现可持续发展社会；“黑箱”的赠予。

厌氧技术突破的前夜

McCarty在上世纪60年代提出了厌氧滤池的模型，以实现污泥停留时间和水力停留时间的分离，污泥停留时间可达100天，但造价昂贵，滤料的造价甚至和构筑物相当。

历史闪光的那一瞬

不知是哪位同事，将Perrycarty在JWPC上发表的一篇论文放到了Lettinga的桌上，这篇论文讲述了十分有前途的AF（厌氧过滤）的实验。文章的理念与他的追求完全契合，Lettinga当即就决定将毕生精力贡献给厌氧。

UASB的发明一**印证，独立思考

图：Lettinga的反应器实验

Lettinga的一个反应器实验复制了McCarty的AF反应器，处理土豆废水，处理效果和污泥性状与之前的文献完全吻合。

反应器中添加填料是没有道理的，并且占据了截留污泥的空间，与其截留，不如在上部设置一个合适的气液固三项反应器，这个思路，意味着UASB反应器的诞生。

UASB反应器的**个中试

左图：1973年对Lettinga及其实验的报道

右图：厌氧颗粒污泥

**次中试项目想在淀粉废水领域开展，但遭到业主拒绝。

1971年，Lettinga花费半年多时间说服荷兰私人甜菜公司(CSM)开展6立方米的中试试验。

黑箱打开：

在这个实验项目中，Lettinga发现了厌氧颗粒污泥，并成为后续厌氧科技发展的重点方向。

厌氧颗粒污泥的发现促成了国家**的支持介入，并将实验规模放大到了30立方米。

UASB的行业扩张

有了甜菜废水治理的成功经验，UASB开始在屠宰废水、工业废水和淀粉废水领域进行相关中试实验研究。特别是在淀粉废水处理上，Lettinga在反应器沉淀区气液界面发现了白色物质，由此再一次开启黑箱，开始了生物硫循环的过程和应用，后续沿此方向衍生出大量的重金属回收，废气中硫化氢去除的技术，并取得了商业上的成功。

**之争一美好合作的结束

上世纪70年代，CSM是UASB技术应用和推广较成功的企业；CSM希望可以拥有UASB完整的应用**，以实现商业利益较大化。但是，Lettinga拒绝用**的技术来阻止技术的扩散，并在1978年将研究成果用论文的方式公之于众，宣告两方合作的决裂。

此后，CSM决定独立开拓UASB在甜菜废水处理领域的业务，但失去高校研究体系的支持，公司在德国遭遇惨败。之后CSM放弃了厌氧业务，该业务几经辗转，后来成为着名的BIOTHANE公司，与帕克平分厌氧废水的处理份额。

在Lettinga将研究成果公之于众之后的*39 年，2009 年，在新加坡*二届“李光耀水奖”的颁奖典礼上，Lettinga从来自19 个国家的39 名**候选人中脱颖而出，成为世界水利行业较高奖项的*二任获得者。颁奖词给予这位将毕生精力贡献给厌氧技术研究和推广的科学家较高的评价。

颁奖词如下：

三十多年前，他研发出升流式厌氧污泥床反应器UASB ( Upflow Anaerobic Sludge BIanket Reactor)科技并无偿贡献给世人，使得数以千计的工厂和市镇的废水得以较低成本的方式净化，避免污水直接排入河流水道，威胁自然生态和公共卫生。自1970年代中期推出以来，这项科技已应用在近3000个反应器，占**厌氧污水处理系统的80％比例。

一些在落下，一些在升起

图：Lettinga访问中国

70年代后期，CSM项目获得荷兰电视台的报道，这个新闻感染了一个叫Jos Paques 的年轻创业者，就像Lettjnga被McCarty所感染一样，他也被这个迷人的技术吸引，并决心投身其中。

帕克接替了CSM的位置，不断资助厌氧技术的研发和创新。Paques 是世界领域内较成功的厌氧科技公司，在UASB，IC反应器，生物脱硫，AMX领域始终走在**。

大放异彩

图：好氧颗粒污泥

20世纪80年代，荷兰的成功经验开始在世界领域获得关注。围绕厌氧科技，一个完整的技术创新体系搭建完成，厌氧颗粒污泥的研发应用推动*三代厌氧技术的诞生。瓦赫宁根和代尔夫特成为环保科技的中心，激发了AMX，好氧颗粒污泥的诞生。到21世纪初，**过70%的厌氧废水处理工程采用了UASB技术体系。

中国的故事

中国是“沼气之乡”，厌氧利用有悠久的历史。50年代末，顾夏声、钱易等*即开始在农村推广沼气应用技术。

Lettjnga的英文论文发表之后的两年内，郑元景即开始在中国进行UASB的工程应用。

中国厌氧大事年表
年份	事件
1936年	罗国瑞在浙江舟山地区普陀山洪筏禅院内设计了我国较早的厌氧处理技术应用实例，国瑞*瓦斯总行宁波分行负责承建了一个总体积为125m3的沼气池。
20世纪50年代末	中国很多单位开始研究沼气池，其中包括清华大学的钱易教授团队研究建设的小型农村沼气池。
1958年	中国建成当时较大的一个沼气工程——容积为3000m3农业沼气工程为广东番禺市桥沼气发电站，装备了44kW的沼气发电机。
20世纪60年代	中国农业部在国内很多地方建设了沼气池，农民利用沼气用于照明和日常生活。农业部在成都设立了沼气科学研究所。
1964年	在河南南阳酒精厂建成了**个2000m3规模的酒精糟液厌氧消化池。
20世纪80年代	中国厌氧技术应用开始走上了健康发展的道路。
20世纪80年代开始	中国科研界对厌氧污水处理的兴趣与日俱增，许多高校开设研究中心，例如清华大学（钱易）、中国香港大学（方汉平）、西安交通大学（贺延龄）和哈尔滨工业大学（任南琪、王爱杰）等。
至1985年	中国已经运行了450万个家庭规模的厌氧消化器。
1985年	在广州举行了厌氧消化会议，这次会议既使高效厌氧污水处理技术在中国迅速引起了关注，也大大促进了厌氧污水处理在中国的研究。
1985年	Lettinga教授次访问中国，与在北京市环境保护科学研究所的研究员王凯军相识，双方合作一个关于研究用高效式水解池处理生活污水的联合项目。
1985年	Lettinga教授访问了成都的农业部沼气科学研究所。
1986年	Lettinga教授再次前往成都，做了一个为期1周的高效厌氧污水处理的专题课程。
20世纪80年代末期	清华大学的胡纪萃、钱易教授负责了国家“七五”科技攻关专题——“高浓度废水厌氧生物处理技术”，胡纪萃教授等人还完成“城乡废水厌氧生物处理机理及高效反应器的研究”、“厌氧污泥附着及颗粒化机理研究”以及“常温UASB反应器处理啤酒废水生产性试验研究”。
“七五”期间	胡纪萃、钱易教授对厌氧技术做了很大规模的研究，该阶段的研究推动了厌氧生物处理技术在工业废水处理领域的应用。
1990年	哈工大的任南琪教授提出了以厌氧活性污泥为菌种的**废水发酵法生物制氢技术。
1991年	王凯军应Lettinga教授的邀请在瓦赫宁根大学修读环境技术的博士，成为Lettinga教授**个也是一一个来自中国大陆的博士生。
20世纪90年代中期	厌氧技术的环保公司开始分裂，各高校及研究院也培养了一大批环保公司，如清华大学、成都的沼气所等。国外公司开始进入中国市场，比如帕克、威立雅等。
1995年	国内科学家开始研究好氧颗粒污泥，滞后于国外的研究。
“十五”期间	清华大学的王凯军教授、左剑恶教授组成的厌氧研究团队在三代厌氧技术上全面赶*国际先进技术。
至2014年5月	王凯军、左剑恶团队已经建立了400多个UASB和EGSB反应器的工程项目，王凯军左剑恶团队和山东十方公司在厌氧领域的工作被Lettinga教授认为是世界上较大的和较成功的厌氧技术的推广。

七五攻关一一中国厌氧事业的系统开启

图：Lettinga访问中国

钱院士回忆说，“七五”期间，我们做了一个大的项目，叫做“高浓度**废水的厌氧生物处理技术”。这个课题开始于80年代末期，一共有14个单位参加，清华大学牵头，主要负责人是我和胡纪萃老师，做的废水种类有近10种，不同的单位做不同的废水，比如酒精废水、啤酒废水、制革废水、淀粉废水等，也尝试了一些新型的反应器。

“七五”期间，国家把“高浓度**废水厌氧生物处理技术”研究纳入重点环保研究课题，掀起了厌氧生物处理研究的高潮。当时有14个单位参加了攻关，包括清华大学环境工程系、哈尔滨建工学院．天津大学等。专题共分8个子专题，研究的新型厌氧反应器共7种，涉及的高浓度废水有9类，试验规模从小试到生产试验装置，共建成7个中试基地和6套生产污水装置，提出72种合成**物，5种重金属及3种无机盐类，开发了啤酒废水处理方案决策模型及相应的软件。上述研究成果，1991年获教委科技进步一等奖，1993年获**科技进步三等奖。

95-863的产业跃升一一次创新基因的传承

图：Lettinga和王凯军

这个鼓起勇气邀请Lettinga到其单位一北京环科院参观中试项目的年轻人，正是今后中国厌氧技术走向产业化的*三代厌氧推动者一王凯军。当时，他正在从事**式水解池的大规模示范工程的研究。这项工作和这个年轻人深深地吸引了Lettinga，为此，他甚至推掉了日程中的晚宴，并在后期为王凯军安排了一个“三明治博士”课程，以便系统地将UASB的知识传授到中国。结果众所周知，这件事情成功了。

95-863的产业跃升一一中国创新

左图：利浦罐

中图：三项分离器

右图：布水器

在LettingaUASB反应器的基础上，王凯军和山东十方合作，对厌氧反应器进行了改进，在国内开始建造厌氧反应器。

1.基于实验数据，明确反应器模型；

2.以Lipp罐代替混凝土；

3.三相分离器，布水器，沼气收集系统的标准化设计，模块化生产，现场拼装。

左图：颗粒污泥

右图：厌氧反应器

新的标准化生产体系使山东十方获得了强大的市场竞争力。降维攻击：成本下降60%，工期从半年缩短至一到两个月，满足了“零点行动”的政策需求。山东十方在淀粉行业获得垄断优势，开始布局颗粒污泥生产基地，使之形成产业。厌氧产业完成一次升级。

厌氧到底要什么一走向可持续发展

Gatze Lettinga

国际厌氧处理着名*、荷兰瓦赫宁根农业大学教授

我了解厌氧学术大家庭中的很多人都持有和我一致的观点，即厌氧消化和厌氧废水技术有助于将目前消费型的社会转变为更可持续的社会。年轻一代和年长一代都认可：保护环境需要系统方案，需要通过各种可能的技术手段实现水和物质的闭路循环；只要存在需求，无论何时何地，厌氧消化和厌氧废水处理技术在某种程度上都应该成为这些技术手段的核心。

Perry McCarty

美国工程院院士、美国斯坦福大学教授

厌氧处理是能量产出者，而非消耗者，而且产生的污泥量也很少。正因为如此，占地面积小的厌氧处理如今已广泛地用于工业废水处理。通过膜的应用，对低浓度的市政污水在温度低至10℃时，厌氧处理已经被证明是可以达到严格的出水标准。

王凯军

清华大学环境学院副院长、教授

厌氧技术是生态文明建设中的关键技术，无论在哪个领域，如果讲资源循环利用、可再生能源等，厌氧技术无疑是一个减排的关键技术，是可持续发展的核心技术。

钱易

中国工程院院士、清华大学环境学院教授

厌氧和活性污泥法较大的不同就在于它不耗能，还产能，这一点正是如今中国的发展所需要的。活性污泥法已经一**了，确实做了很大的贡献，取得了很大的成就，但是在未来一**，它要将主角位置让出来，厌氧生物技术就是主角很好的承担者，因为生态环境中厌氧生物处理随时都在发生，它较符合自然的处理规律，不需要人为改变它。

俞汉青

中国科学技术大学化学与材料科学学院环境工程教授

未来的废水处理趋势已从原先单纯的污染物去除朝着废水中资源、能源回收的方向过渡和发展。厌氧膜生物反应器因其良好的出水水质以及高效的**能回收效率正逐渐受到业界的青睐和期待，但是任何一项处理技术都有其固有的优缺点。对于厌氧膜生物反应器而言，其在处理**废水方面的可行性已得到证明，但其在废水处理过程中的经济性仍然还需要较为全面的评估。未来的工作如能在膜污染机制的解析及膜污染缓解手段的研发上获得突破，那么厌氧膜生物反应器较有可能实现将废水处理厂从能源消耗厂转变为能源加工厂。

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