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为使生活污水满足利用厌氧技术实现可持续资源化处理的要求,充分挖掘污水蕴含能源与资源,减少工艺非必要物耗及能耗,本文以实际生活污水为研究对象,研究了强化膜混凝反应器(E-MCR)污水预浓缩资源化处理工艺,从污水预浓缩效率角度对强化混凝过程进行了筛选及优化,通过E-MCR的优化设计和长期运行探索了工艺的处理效果、运行效率、稳定性和放大运行效果,分析了产物的可资源化潜力,初步验证了污水预浓缩资源化技术路线的可行性。以提升污水膜浓缩效率为目标引入强化混凝过程,发现粉末活性炭(PAC)和聚合氯化铝(PACl)组合的强化混凝过程能较经济有效地提高溶解态有机物的截留效率,并能显著改善污水固液分离特性和膜过滤特性而实现有机物有效浓缩。混凝过程主要通过抑制膜孔堵塞过程减缓膜污染的发展,而吸附过程进一步利用滤饼渗透性的提升来提高膜过滤的可持续性。经优化设计,使用气体反冲模式的中空纤维膜E-MCR可以实现长期稳定运行。微滤膜小试E-MCR在投加30 mg/L PACl与20 mg/L PAC、抽停比7.5min:1.5min、反冲压强150kPa、反冲比1min20s:16min40s、浓缩液停留时间(SRT)1 d的条件下,浓缩液COD维持在8000~10000 mg/L;放大的超滤膜中试E-MCR在相同投药浓度和抽停比、反冲压强100k Pa、反冲比30s:5min30s、SRT2.5 d的条件下,浓缩液COD可以维持在17000 mg/L以上。小试与中试E-MCR有机物回收比例均达90%以上,好氧生物所引起的有机物矿化可以忽略,出水COD稳定在30mg/L以下,而NH4+-N浓度高是出水的主要限制性指标。同时,E-MCR中滤饼与浓缩液颗粒孔隙结构发达,但LB-EPS总浓度及多糖类LB-EPS浓度显著高于工程MBR,部分解释了滤饼过滤效果提升及曝气冲刷方式膜污染控制效果不理想的原因。为评估污水预浓缩产物资源化潜力,利用CSTR反应器对E-MCR浓缩液进行长期厌氧产能研究发现,HRT为20d和30d的条件下可以实现较稳定的产沼气效果,较优的甲烷产率达到3.19m3CH4/m3浓缩液,甲烷转化率达到61.3%,均略优于黑水,药剂抑制作用没有显著发生。通过对E-MCR稳定运行期的能耗和成本初步估算,E-MCR能够实现能量正产出并降低污水吨水处理成本。