01 前 言
厭氧膜生物反應器（AnMBR)以其容積負荷高，占地面積小的優勢，在污水處理行業應用越來越多。厭氧膜生物反應器相較于傳統的厭氧反應器具有更高的產甲烷效率，使得傳統污水處理廠由能源消耗工廠轉變為能源生產工廠。在新能源生產利用成為世界范圍內的主要能源生產利用方式的趨勢下，更高效甲烷生產和利用的污水處理廠也成為新能源利用在環保行業的主要場景。
02 AnMBR工藝特點及優勢
厭氧膜生物反應器（Anaerobic membrane bioreactor，簡稱AnMBR）是將膜分離技術與厭氧生物處理技術相耦合的一種新型水處理技術。AnMBR工藝使得水力停留時間和污泥停留時間相分離，從而獲得更高的容積負荷和厭氧反應器內更高的污泥濃度。由于具有更高的容積負荷，其甲烷產生率相較于傳統的厭氧反應器更高。同時厭氧反應器內具有更高的容積負荷，使得AnMBR的COD去除率比傳統的厭氧反應器更高。AnMBR可以處理更高污染負荷的有機廢水，廢水中的COD濃度處理上限可以在20000mg/L之上。相比于傳統的厭氧反應器UASB等，AnMBR工藝中的污泥不需要培養成厭氧顆粒污泥，從而大大減少了厭氧反應器系統的啟動時間。
厭氧膜生物反應器是由厭氧反應器和膜過濾系統組合而成。厭氧膜反應器膜組件處理單元主要有兩種方式，一種為外置式膜反應器，外置式膜組件主要以浸沒式膜為主要形式，其膜組件主要采用中空纖維簾式膜和平板膜為主要設備形式。外置式膜組件的另外一種形式是管式膜組件（如圖1左側示例），主要依靠大壓力水力反沖洗為主要的膜物理清洗手段。另一種為內置式膜組件反應器(如圖1中間示例），在厭氧反應器的內部安裝膜組件，膜組件的形式主要以中空纖維簾式膜和平板膜為主（如圖1右側示例）。通過膜組件的截留作用把厭氧反應器的污泥濃度提高，并由厭氧反應器膜組件的產水泵出水。相較于內置式，外置式膜組件反應器更不易于膜污染的積累，因而其也是作為主流厭氧膜反應器的設備形式。
03 AnMBR在污水處理行業中面臨推廣難題
現有的AnMBR系統在污水處理行業推廣中存在2個主要的難題：其一為溶解性甲烷的存在；其二為膜污染的發生。甲烷在25度以下以液體形態存在于厭氧反應器中，從而大大減少了甲烷氣體的生成量和使用量。傳統的厭氧反應器在不做內部加溫的情況下，秋冬季節使用時很難保證厭氧反應器內部的溫度在25度以上。從而產生厭氧系統COD去除率不高，同時氣體甲烷產生量極小的情況 發生，大大的制約了厭氧系統的甲烷生成量。另外，膜組件在運行過程中存在膜污染發生的情況，這嚴重影響了膜系統的運行時間和運行壽命。現有的膜系統在膜污染減緩措施的使用下，可以有效的降低膜污染的發生情況和頻率，從而延長了膜系統運行時間和運行壽命。
3.1膜污染的減緩措施
膜污染的減緩措施主要為沼氣噴射技術、顆粒活性炭循環、臭氧曝氣措施和超聲波物理振動。沼氣噴射技術主要利用厭氧反應器中產生的甲烷循環利用，通過空氣泵打入到膜池系統的曝氣裝置中，沼氣噴射后產生氣泡進行膜表面的物理沖刷。顆粒活性炭流化床使用微小粒徑的顆粒活性炭，通過循環泵產生的水流帶動活性碳顆粒沖刷膜表面的污染物沉積層。同時顆粒活性炭表面的孔隙吸附厭氧污泥后，形成更大的厭氧顆粒團，利于厭氧系統COD的去除。臭氧曝氣系統通過臭氧發生器產生的臭氧，利用膜池中的曝氣系統的噴射沖刷膜表面的沉積層。同時，臭氧的氧化有利減少厭氧系統中COD等污染物濃度和膜表面沉積層的硬性沉積物。超聲波物理清洗技術利用超聲波發生器中產生的超聲波對膜組件表面的沉積層進行物理振動，從而減少膜組件的表面膜污染的發生情況。
3.2溶解性甲烷減少措施
針對溶解性甲烷存在于厭氧反應器中使得氣體性甲烷減少的情況，采用在厭氧反應器中增加加溫措施的辦法把厭氧反應器的內部運行溫度提高到25度以上，從而使厭氧反應器中溶解性甲烷析出成為氣體甲烷。再經過甲烷脫水脫硫裝置的純化，利用沼氣焚燒和發電裝置進行能源生產。
結束語
04 厭氧膜生物反應器工藝在處理高濃度有機廢水工程實踐中使用情況逐年增加，證明該工藝的優勢在污水處理行業中的得到體現。隨著厭氧膜生物反應器在膜污染減緩和消除技術方面的改進提高，AnMBR技術未來在污水處理行業中的使用前景將更為廣闊。