厌氧膜生物反应器 起死回生还是昙花一现？

　　俞汉青，中国科技大学教授，中国污水处理概念厂专家委员会成员，国际知名的污水生物处理理论与技术专家，凭借在污水处理微生物聚集体（颗粒污泥）技术应用方面的杰出贡献，俞汉青教授及团队获得了2014年度国家自然科学二等奖。本文为俞汉青教授及其助手黄宝成对厌氧膜生物反应器的发展所做的系统回顾，以及对未来废水处理趋势的展望。

　　技术的轮回

　　世界上每一项新技术的问世都体现着人们对更好生活的追求，正是这种追求促使人们不安于现状而是尝试在原有条件和水平上不断寻求提升和突破。然而，技术从出现到应用大多数时候都不是一蹴而就的，例如在废水处理领域，SBR技术便经过了一个甲子的轮回才在全世界范围内得到应用。提到废水处理，便不能不说到活性污泥法，这一由英国人Ardern和Lockett在1914年发现的技术，现已悄无声息得走过了100多年的时间。

　　最早的活性污泥技术是采用简单的充排式的运行模式的。这种序批式的运行方式在当时并未获得重视。相反地，人们觉得它运行操作繁琐便引入了二沉池改为连续流的操作。直到20世纪70年代，美国Irvine教授和澳大利亚Goronzy教授重新发起了对序批式活性污泥法的研究后，人们才得以认识到SBR的优势。其灵活多变的运行模式，使之在废水处理领域大有用武之地。在经过20世纪80年代计算机自动化控制技术的迅猛发展后，SBR技术才真正得以遍地开花。

　　近年来，膜分离技术的出现和发展为传统的生物处理工艺带来了革新，它与生化处理单元的耦合不仅可以快速、高效地实现固液分离，而且其出水水质优异、稳定。随着人们对原有废水处理认识的不断加深，现有的废水处理思路已由能从废水中去除什么向能从废水中回收什么转变，厌氧膜生物处理技术的出现为未来废水处理厂能源中和运行提供了可能性。但是这项技术的问世和应用也并非一帆风顺，在愈加注重废水经济高效处理的今天，等待它的又将会是怎样的挑战？

　　厌氧膜生物反应器/从兴起到停滞

　　厌氧膜生物反应器概念的出现可追溯至上世纪的70年代，1978年Grethlein等人在将外置的膜组件应用到废水厌氧处理过程中发现其可以获得良好的处理效果（85%-95%的BOD去除率，72%的硝酸盐去除率以及24%-85%的磷酸盐去除率）。

　　这一技术自问世之初便获得了人们的青睐，针对它的研发工作也相继展开。20世纪80年代美国Dorr-Oliver公司在处理乳制品废水的过程中成功应用了名为MARS的厌氧膜生物处理工艺，得到了良好的处理效果。但是MARS系统只进行了中试规模的实验，并未获得实际工程的应用。

　　与此同时，日本也成功应用厌氧膜生物反应器处理高浓度有机废水，并且实现了水的再生利用。20世纪80年代末期在政府的鼓励和支持下，日本启动了为期6年的“水再生计划”，正是在这一计划的推动下，厌氧膜生物技术得到了较好的发展并在一定范围内得到了应用。

　　从1987年开始，厌氧消化超滤膜系统在南非进行了工业废水处理的应用研究并开展了一系列中试和实际工程项目。在这过程中，以预分离-厌氧消化超滤膜系统-氨吹脱-反渗透-气体纯化-产能为一体的能源资源回收工艺也得到了初步的研究和运行。