污水方案选择 | 传统活性污泥升级改造: Nereda还是MBR？

文摘 2024-09-04 08:50 加拿大

在选择污水处理技术时，掌握最新的实际信息对了解您的选择至关重要。以下是我们在评估 MBR 和 Nereda 这两种成熟技术时的发现，以及我们的发现如何帮助一位客户找到适合其工厂的解决方案。

为污水处理厂选择合适的技术是一项重要的资本投资决策。例如，如果您有一个现有的污泥处理工艺，您是应该用 Nereda 好氧颗粒污泥等体积小、单罐的方案来取代它，还是用膜反应器来增强它？

鉴于污水处理厂资产的使用寿命较长，您所选择的解决方案的缺点可能需要数年才能显现出来。因此，在比较处理技术时，您需要考虑未来 20 年或 30 年的运营（即生命周期成本分析），以及您的污水处理厂如何才能达到目前所需的性能。

您还需要最新的实际信息，以便做出最明智的决定。而这只能来自于对所有可用技术的重新审视。

MBR（膜生物反应器）：重新评估一种流行的处理技术

在过去的三十年里，膜生物反应器 (MBR) 一直被用于增强现有的活性污泥（CAS）系统，这是有充分理由的。

膜生物反应器提供的出水水质适合农业、工业和家庭应用中的再利用，使其成为中东和全球其他缺水地区的一个有吸引力的选择。膜装置体积小巧，这意味着它可以在不增加工厂占地面积的情况下提供卓越的水质，尤其是在浸入生物反应器的情况下。而且，如果膜是在一个单独的池子里，污泥特性对设备性能的影响应该较小，这使得膜生物反应器比传统的污泥系统更容易操作。

至少理论上是这样。虽然出水水质毋庸置疑，但随着我们对长期提供这种性能所需条件的了解越来越多，膜生物反应器的一些局限性也变得越来越明显。

突破污水处理可持续性的极限

膜生物反应器的一个主要吸引力在于，无论进水质量如何，膜都能持续提供一致的高质量出水。

但是，由于膜是 “始终开启 ”的，因此如果排放许可允许，或者如果处理后的污水不需要回用，污水处理厂就不能灵活地减少处理（旁路膜过滤）。

由于污水厂面临高昂的运营成本，这种过度设计的性能是否可持续？尤其是以最高运营成本著称的膜生物反应器，在膜过滤之前的处理过程中还需要一系列能源密集型步骤。虽然 MBR 的效率越来越高，但这些过程不可避免地会增加能耗。

为了降低能源成本并保护膜，通常需要在生物负荷降低的情况下运行生物工艺。保持最佳污泥量增加了操作的复杂性，并增加了管理所需的劳动力成本。而且 MBR 工艺中的膜寿命有限。即使谨慎、保守地使用，膜也必须每 5-8 年更换一次，这大大增加了污水处理厂的运营成本。

尽管存在这些挑战，但 MBR 占地面积小，出水水质优良，因此仍然是一种可行的处理方案。不过，更新的技术已经成熟，它们能以更具可持续性和成本效益的处理工艺提供类似的出水质量。

Nereda + 三级过滤：替代 MBR 的灵活模块化方案

经过全球 100 多家工厂的实践证明，Nereda好氧颗粒污泥工艺是一种极其高效的生物处理方法，可满足具有挑战性的污水处理质量目标。Nereda 将好氧和缺氧环境结合在一个池中，这意味着它只需要 CAS 系统四分之一的空间，与 MBR 的物理占地面积大致相同。但由于 Nereda 使用的设备较少，因此其能源成本要低得多。

Nereda 污泥的生长非常稳定，而且易于控制，因此操作起来非常简单。此外，污泥的快速沉降和颗粒化特性可最大限度地减少进入后续过滤工艺的负担。

经 Nereda 处理后的出水水质通常很高，足以达到排放到地表水环境中的严格水平，无需进行三级处理。

不过，通过增加最后的过滤步骤，包括灵活选择三级过滤类型，可以轻松提高 Nereda 处理能力。根据最终出水的要求，三级过滤的选择可以从简单的滤布或砂滤到膜超滤不等。Nereda 加三级过滤的组合可提供适合中水回用的出水水质，与 MBR 的出水水质相当，但运行成本大大降低。

污水处理厂如何找到正确的处理技术

中东地区的一个污水处理厂需要扩大产能，提高为中水回用提供高质量污水的能力。然而，由于场地空间有限，MBR 和 Nereda 成为最合适的选择。

为了帮助客户在这两种技术之间做出选择，我们比较了两种系统的生命周期成本和运行方面的考虑因素，如化学品使用和其他确保出水质量的方法。我们发现，将 Nereda 与超滤处理相结合，在能耗、运营费用和持续维护需求方面都明显优于同等的 MBR。我们的评估帮助该客户了解了两种系统的真实生命周期成本，并信心十足地选择了最佳处理技术。

MBR vs Nereda: 五个重要考虑因素

由于人口、进水质量、法规、环境敏感性等原因，每个污水处理厂都有其独特的要求。当您需要决定升级或扩建时，这可能会增加复杂性。如果您要在 MBR 和 Nereda 等出水水质相似的技术之间做出选择，我们建议您进行以下比较：

全寿命周期成本，包括更换成本和日常维护要求；
再回用的水质要求；
设备回用部分运行的灵活性，可根据需求降低处理能力；
在进水负荷和出水需求可变的情况下运行的便利性；
解决方案的可持续性，包括所需的化学品和能源消耗。

MBR 可持续提供固定的出水水质，而 Nereda 加三级过滤可为您的工厂提供更大的灵活性，以快速、有效地应对各种情况，即通过三级过滤生产回用水的灵活性，以及根据处理后出水的需要在需要时绕过三级过滤的灵活性，还可在雨天流量较高的情况下无需运行三级过滤而适应较高的峰值流量的灵活性，运营成本可根据需要或要求灵活调整。

本文作者：Andreas Giesen, Director of Technology for Nereda

阅读原文：

https://nereda.royalhaskoningdhv.com/en/resources/blogs/2024/nereda-plus-tertiary-filtration-an-alternative-to-mbr

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