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编辑|胖先生的水处理日记
来源|同行交流
大家好，我是胖工，欢迎打开我的水处理日记。
前段时间，我和一位朋友聊天时，说到了一个水处理工艺，让朋友尴尬不已。
怎么回事儿呢？
原来我这位朋友，也是从事环保水处理行业的，不过他比较悲催，临近年底了，公司因经营不善，濒临破产。
BOSS无奈，就给大家开会，很委婉的暗示大家，公司估计快不行了，如果你有好去处的话，那就赶紧走吧，我绝对不拦着。
如果你们不走的话，那明年估计也只能开基本工资了，大家这么耗下去也没啥意思了。
说白了，就是BOSS不想付赔偿金把人全遣散了。
朋友是个脸皮薄的人，人家都这么说了，再呆下去也没意思了，就寻思着赶紧找下家。
然后他就开始投简历。
很快，就有一家公司邀请他去面试。
朋友信心十足，觉得自己也算是吃过见过的了，市场上百分之八九十的技术都知道，因此也没做足功课，就那么大喇喇的去了。
结果等面试的时候，翻车了。
只因人家面试官问他：
“你了不了解MABR工艺呢？”
朋友一听，满不在乎的说：
“了解啊，我都做了好几个MBR的项目了。”
说完，这货就自顾自的说了起来，什么膜组件、运行压力、反洗、曝气等等，说的那叫一个头头是道。
结果面试官却越听眉头越是紧皱，最后不得不出声打断了朋友：
“不好意思，我想我说的是城门楼子，结果你听成胯骨轴子了！”
朋友一愣，细问之下，才发现人家问的是MABR，不是MBR。
这下就尴尬了，因为朋友真没听说过MABR。
面试最后草草收场，此刻朋友的内心就犹如揣了25只小耗子，那叫一个百爪挠心，别提多难受了。
我听朋友说完，哈哈一笑，打趣他说：
“只有纯外行才总觉得水处理没啥玩意儿，我都懂，你这个干了十几年的老兵了，怎么也犯了盲目自大的坏毛病？”
朋友被我说红了脸，赶忙打岔说：
“得了，谁想到现如今环保市场这么多英文缩写的工艺，搞得人头都大了！”
我摇摇头，说：
“这个MABR也不算是刚出来的技术了，只不过应用面还比较小，所以你可能才没听过。”
话又说回来，这个MABR到底和MBR有啥区别呢？
先说共同点，这俩工艺的核心，都是膜，而且大多数都是中空纤维膜。
为啥说大多数呢？
目前市场上大多数MBR项目，除了死端过滤的中空纤维膜，也有错流过滤的外置式管式膜。
MABR虽然市场份额还不大，但也分成了两种应用模式。
国产的基本都是中空纤维膜，国外有卷式膜，一层一层的就像瑞士卷，最知名的就是富朗世。
但MBR和MABR的中空纤维膜，其实也是不一样的。
主要体现在MBR的膜孔径更大，可以透水，而MABR的膜孔径更小，只能透气不能透水。
至于其他组件，例如风机和水泵，MBR需同时设置风机和水泵，而MABR只设风机，不设水泵。
因此，在运行上这两种技术也是有区别的。
MBR依靠风机曝气抖动膜丝防止污染，然后依靠抽吸泵抽水，相当于水是从池子里面，通过膜丝外面向里面渗透，然后被抽出。
在这个过程中，由于风机是在底部曝气的，因此也有可能会抽吸一部分的空气进入膜内。
但MABR的膜组件是和风机相连的，风机向膜丝内部鼓气，然后氧气通过膜内部抵达膜外部，然后再进入到附着在膜丝表面的生物膜内充氧。
过程正好相反，且不会允许水进入膜丝内部。
MBR大多数人都了解了，咱就不多说了，单只说说大多数人都不太了解的MABR。
其实MABR也是一种生物膜工艺，或者采用泥膜共生的模式运行，就和接触氧化法一样。
只不过接触氧化法的填料是实心儿的，没办法从中间曝气，而MABR的“填料”是中空纤维膜，中间是空心儿的，可以曝气。
别小看这一细微的差别，能够产生截然不同的运行效果。
▲左侧为传统挂绳生物膜的运行模式，右侧为MABR工艺模式
那位说了：
“这有个毛线的截然不同吗，无非就是氧的传到方向掉了个头而已！”
不是这么回事儿。
你想啊，活性污泥或者生物膜中，需要消耗氧气的都有谁？
一共有俩。
其一是硝化菌，它硝化1g的氨氮需要消耗4.57g的O2。
另一个就是异养菌，它分解1g的COD需要消耗1g的O2。
按理说硝化菌更需要O2，因此它们的数量应该更多，且应该分布在更加靠近氧气的部位。
但事实恰好相反！
甭管在生物膜里面，还是活性污泥里面，硝化菌所占比例都是很低的，也就8%~20%的样子，其余都是异养菌。
并且硝化菌性格懦弱，与世无争，就是一个典型的受气包，挨打了也不懂还手，所以经常被异养菌欺负，容易被挤到污泥的里层。
在这种情况下，传统生物膜工艺中，要想很好的完成硝化反应去除氨氮，往往就得加大曝气量，以保证氧气通过层层异养菌的消耗后，仍有剩余供给硝化菌。
但MABR就不用这样了。
一方面，MABR通过中空纤维膜曝气，风机无需克服池中水压，因此风压较低；
另一方面，MABR通过中空纤维膜曝气，氧气直接从膜表面透入生物膜，绕开了异养菌的截留，直达核心硝化菌，大大提高了氧气利用效率；
再一方面，MABR曝气由于有生物膜的阻拦，气泡不容易直接上浮逸散进入空气中，相当于延长了氧气在水中的停留时间，也可以增加氧气的利用效率。
这么一来，Q和H都下降了，那风机的W自然也就下降了。
所以理论上MABR比传统生物膜更省钱。
实际应用中，因为MABR的中空纤维膜采取的是错流曝气的模式，不是死端曝气，因此还是会产生很大一部分的尾气的，所以其省钱效应要低于理论。
但总归也是要比传统生物膜法低的。
再有一个就是节省碳源。
那位说了：
“碳源不都是C/N=4~6吗？难道MABR还有下降空间？”
有啊，毕竟人家反硝化理论的C/N也才不到3而已。
那为啥MABR能节约碳源呢？
咱还是看上面那附图。
先看传统生物膜工艺，水和氧气的流动方向是一致的，如果你把它看成是活性污泥法的话，是不是OA工艺？
而OA工艺的特点是什么，不用我多说了吧？
再来看看MABR的膜工艺，水流方向和氧气传递方向是相反的，如果按照活性污泥工艺来看，是不是AO工艺？
而AO工艺的特点之一，不就是能利用原水中自带的COD，从而节约碳源吗？
▲两种生物膜工艺对应的活性污泥工艺运行模式
那位说了：
“MABR没有内回流，因此还是没法实现反硝化脱氮工艺啊！”
生物膜就是生物膜，毕竟不是100%的活性污泥，人家是按照下面的模式，实现同一个池子里面同时硝化反硝化的。
▲MABR生物膜系统代谢过程示意图
没错，人家靠的是膜内代谢产物的运输，而不是靠硝化液回流。
但这个世上哪有十全十美的事情？
既然MABR获得了节约碳源的优点，那么其付出的代价就是操作精细，尤其是中空纤维膜上附着生长的生物膜厚度，不能太薄，也不能太厚。
太薄的话，氧气很容易穿透生物膜，就相当于是压缩了活性污泥工艺中缺氧区的池容，不利于脱氮。
太厚的话，水里面的氨氮又很难穿透外层缺氧区进入内层好氧区，会影响好氧硝化的效率。
那控制多少为宜呢？
我查资料，说是0.5μm最好。
但前段时间听国内某专家讲座，他说控制在0.3μm最好。
看来到底控制在多少为宜，大家也是有不同意见的，但总体不能太厚。
因此对于MABR工艺来说，也得定期反洗，冲掉过分生长的生物膜，让其保持在适宜的范围内才行。
最后在说点其他方面的问题吧。
问题1：MABR目前都能应用在哪些方面？
回答：河道治理、高速公路服务区等小型生活污水处理、污水厂原位提标改造等方面，目前都有使用。
问题2：MABR原位改造中，膜组放在缺氧池还是好氧池？
回答：目前放在缺氧池的居多，目的在于发挥其同时硝化反硝化的作用。
问题3：如果新建的MABR工艺，还有必要专门搞一个好氧池吗？
回答：理论上是不需要的，但实际项目中厂家还是建议搞一个后置好氧池，方便出水效果不好时转向泥膜共生原理运行。
问题4：MABR膜组件的使用寿命能有多少？
回答：据厂家自己说，他们某个项目中膜组件用了10年都没换过，期间风机倒是换了两批，可见MABR膜组使用寿命还是蛮长。
问题5：MABR膜充氧时是死端形式还是错流形式？
回答：一般以空气为氧源时用错流的形式，毕竟MABR的膜孔径很小，压力太大的话容易损害它，但以纯氧为氧源时，压力小，因此可以用死端的形式。
问题6：目前MABR工艺能做到多大规模的了？
回答：说是有3万方每天的规模，但经过我了解，发现那个项目是一个应急水处理的项目，两年后正式污水厂建好后就弃用了。
问题7：MABR贵吗？
回答：这个就得问专业厂家了，不过我估计应该不会比MBR贵吧，毕竟膜组方面材料基本也差不多，而且MABR所用的设备更少。
问题8：MABR具体怎么设计的？
回答：这个更不得而知了，目前关于MABR的规范只有一个《膜曝气生物膜反应器（MABR）中空纤维膜组件》GB/T42281-2022。
我看了看，都是讲一些很基础的东西，深一点的内容都没涉及。
这个也能理解，毕竟这玩意儿的核心秘密全在设计参数上了，因此人家都很忌讳你打听这个的，绝对不轻易往外说。
好了，今天关于MABR的话题，就说到这吧。
如果您各位还有其他看法，欢迎留言区补充。
