一、 “厭氧+AO-MBR+納濾+反滲透” 垃圾滲濾液/餐廚垃圾處理組合工藝技術

◆萊茵環保從借鑒國外先進技術經驗，在工程實戰中不斷優化工藝流程，形成一套高效、低能耗、運行穩定的工藝技術路線。
◆該項組合工藝，集成厭氧生物處理技術低能耗的優勢，對高濃度有機物進行高效水解、酸化，從復雜大分子有機物轉化為小分子可溶性有機物、糖類、氨基酸，最終生成甲烷、二氧化碳和水等無害化物質。公司在MBR系統的膜組件選用中，注重膜材料的熱穩定性和化學穩定性，使膜組件具有高通量和卓越的抗污染能力。
◆萊茵環保經過十七年的工程實踐不斷優化， UASB/新型IOC厭氧+MBR+納濾+反滲透組合工藝對有機物的去除方面表現出卓越的優勢，具有抗沖擊負荷能力強的優勢，大大提高了有機物的去除效率。對污水的NH3-N具有良好的去除效率，最高可達到9099%以上。該技術對TP也有很高的去除效率，最高可以達到8595%以上。該技術可以省去傳統活性污泥法的消毒環節的，是一項“綠色技術”。
◆生態環境部《生活垃圾填埋場滲濾液處理工程技術規范》（HJ 564-2010）參編單位。
◆住房與城鄉建設部《生活垃圾滲濾液處理技術規范》（CJJ 150-2010）參編單位。
◆公司MBR+NF/RO滲濾液處理技術入選《2009年國家先進污染防治示范技術名錄》（環發[2009]146號文件）。
◆公司入選中環協《2010年國家先進污染防治示范技術名錄》技術依托單位。

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二、 公司擁有的新型的餐廚垃圾資源化處理技術

   預處理+熱水解制漿/生物水解制漿+三相分離—油： 厭氧+MBR+納濾+反滲透。
◆我國餐廚垃圾占城市生活垃圾比重的37~62%，隨著生活水平的提升，餐廚垃圾的數量還在不斷增加，結構更加豐富，隨著垃圾分類的政策不斷推開，萊茵環保緊跟國家產業政策的導向，自主研發餐廚垃圾資源化技術，重點研究餐廚垃圾高效厭氧反應器設計、餐廚垃圾污染水深度處理等核心關鍵技術。
◆餐廚垃圾經過分選、破碎、輸送等預處理技術，將分選后的物料進行熱水解制漿處理/生物水解制漿處理，處理后的物料進入氣浮三相分離系統，進行油水分離和固液分離，廢油脂經過資源化處理，用于制備生物柴油，渣料進行焚燒，水進入深度處理環節，可達標排放。
◆萊茵環保自主研發的餐廚垃圾高效濕式厭氧反應器產生的沼氣，可以制備生物燃氣，重新設計的布水系統和排渣系統，可以有效防止反應器結垢現象，使厭氧發酵反應效率更高，加速水解酸化過程，在公司多個餐廚垃圾處理項目中，運行效果良好，取得良好的經濟效益和社會效益。

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三、 側流厭氧氨氧化耦合垃圾滲濾液MBR生化處理裝置和工藝

   公司在國家《生活垃圾滲瀝液處理技術規范》（CJJ150-2010）推薦的垃圾滲濾液“兩級AO生化+MBR”常規工藝的基礎上， 進一步發明了側流厭氧氨氧化耦合垃圾滲濾液MBR生化處理裝置和工藝系統，其工藝說明如下：
   a) 來自厭氧發酵系統的進水的大部分水量（70-80%）由裝有一級反硝化罐進水閥的管道Ⅰ通過一級反硝化罐進水口流入一級反硝化罐；而另外一部分進水量（20-30%）由裝有側流反硝化罐進水閥的管道Ⅵ通過側流反硝化罐進水口流入側流反硝化罐。
   b) 流入一級反硝化罐內的進水，與來自外置超濾系統的外置超濾系統濃液回流閥再經外置超濾系統濃液回流入口的外置超濾系統出水濃液混合，也與通過一級硝化液回流泵、一級硝化液回流控制閥和一級硝化液回流入口的來自一級硝化罐流入的內回流硝化液混合，進行反硝化去除硝態氮生化反應；反硝化后的混合液通過一級硝化罐進水閥、管道Ⅱ和一級硝化罐進水口流入一級硝化罐，在一級硝化射流曝氣器曝氣好氧的條件下完成一級好氧硝化，去除大部分可生物降解的COD和將大部分氨氮氧化成硝態氮。
   c) 來自一級硝化罐的大部分（70-80%）混合液通過二級反硝化進水閥、管道Ⅲ和二級反硝化罐進水口流入二級反硝化罐，混合液中的硝態氮利用混合液中剩余的可生化的少量COD和通過碳源投加口外加的碳源進行二級反硝化脫氮；二級脫氮后的混合液通過二級硝化罐進水閥、管道Ⅳ和二級硝化罐進水口流入二級硝化罐，在二級硝化射流曝氣器曝氣好氧的條件下在二級硝化罐內去除混合液中剩余的可生物降解的COD，并將剩余氨氮氧化成硝態氮。
   d) 來自一級硝化罐的小部分（20-30%）混合液通過一級硝化罐側流閥、管道Ⅴ和側流反硝化罐硝化液入水口流入側流反硝化罐，在其內通過前置反硝化去除大部分分點進水量中的可生物降解COD和來自一級硝化罐混合液小部分流量（20-30%）中的大部分硝態氮；然后，來自側流反硝化罐通過側流IFAS厭氧氨氧化罐入水閥、管道Ⅶ和側流IFAS厭氧氨氧化罐入水口流入側流IFAS厭氧氨氧化罐，在穿孔曝氣管維持其內低DO運行條件下，主要存在于懸浮生長活性污泥中的好氧氨氧化菌（AOB）將混合液中的部分氨氮氧化成亞硝態氮，而主要生長在懸浮填料上的厭氧氨氧化菌利用混合液中的亞硝態氮和未被氧化的氨氮進行厭氧氨氧化生化反應生成氮氣、去除TN。
   e) 曝氣鼓風機通過一級硝化罐曝氣控制閥、二級硝化罐曝氣控制閥、側流IFAS厭氧氨氧化罐曝氣控制閥分別與一級硝化射流曝氣器、二級硝化射流曝氣器和穿孔曝氣管相連通，而分別控制提供它們所需的曝氣量。
   f) 來自二級硝化罐的混合液和流過側流IFAS厭氧氨氧化罐內的出水滾筒篩網的混合液混合后通過外置超濾系統進水閥進入外置超濾系統，在外置超濾系統的外置超濾清液流出本發明的裝置，而濃液回流到一級反硝化罐。
下圖為該工藝基本示意流程。

   側流厭氧氨氧化耦合垃圾滲濾液MBR生化處理裝置和工藝系統具有以下優點：① 增加側流IFAS厭氧氨氧化罐自養脫氮和采用兩點進水的策略可減少常規工藝中一級硝化罐、二級硝化罐的曝氣量能耗，也節省外加二級反硝化脫氮需要的碳源；②側流厭氧氨氧化罐可充分保證低濃度可生物降解COD和低濃度硝態氮混合液進一步流入側流IFAS厭氧氨氧化罐，而其混合液中的氨氮濃度仍保持較高的水平，其結果就充分滿足了部分亞硝化和厭氧氨氧化（PNA）所需進水條件，即進水要求COD和硝態氮濃度低，進水氨氮要維持較高水平；③側流反硝化罐對進水量的分流作用使得在維持MBR生化處理系統內MLSS濃度不變的情況下，減少了外置超濾系統通過外置超濾系統濃液回流入口回流到一級硝化罐的回流量，也進而減少了外置超濾系統的運行負荷和運行壓力；④當已經建成的垃圾滲濾液處理設施和原來設計前相比進水水質發生惡化、原設施生化系統HRT偏小、或總的出水標準提高而需要對原設施進行升級改造時，該新工藝的側流自養脫氮方式是在不增加后續外置超濾系統的進水水量、水力負荷和不需要對外置超濾系統增加任何投入的情況下實現的，即：只需要新增側流反硝化罐和側流IFAS厭氧氨氧化罐就可實現對原MBR生化處理系統設施的升級改造，不會增加，反而只能減輕原有外置超濾系統的處理負荷負擔。⑤該新工藝易于對已經建成的垃圾滲濾液處理設施的擴建和升級改造，工程可行性強、運行成本低和改造實施技術風險小。

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四、 UASB厭氧罐裝備技術

① 設備描述 
   厭氧反應器從下向上可分為四個功能區，即池低的進水分配裝置、底部的污泥床（布水區）、中部的反應區、頂部的分離區（出水區）。廢水首先通過配水裝置均勻分布到池底，再向上均勻通過污泥床，有機物被轉化為甲烷和二氧化碳，氣液固由頂部分離區的三相分離器分離，污泥返回污泥床，廢水流出反應器，收集沼氣被作為能源利用。
   公司對厭氧反應的關鍵部件：布水器、三相分離器等加以改進，設計出具有更好效果和更低投資的厭氧反應器。布水器采用單孔單管布水器，布水管道及布水頭口徑大，不容易堵塞。萬一出現堵塞，操作人員能夠及時發現，并且堵塞容易清除。
   公司的厭氧反應器系統設備是對傳統 UASB 厭氧反應器的改進，專用于用于處理垃圾滲濾液和高濃度有機廢水的的厭氧反應器設備，采用了不同半徑不同位置的循環布水管道，布水均勻，具有較強的攪拌強度，使得整個反應罐內無死角區域。該設備系統采用了不同長度的管道式布水，而不是傳統布水器，解決了布水器的結垢以及堵塞問題；具有耐負荷沖擊性強的特點，能夠適應來水水量及水質的波動;運行穩定，有機物去除效率高，操作簡單，占地面積小。
   在該厭氧反應器內，垃圾滲濾液和高濃度有機廢水與厭氧污泥顆粒充分接觸，在厭氧條件下厭氧微生物將廢水中的有機污染物分解為三相分離器采用組合式三相分離器，把三相分離器設備化，簡化了安裝過程，提高了三相分離的效果。
   厭氧反應器還具備省能源、占地少、去除效率高、抗有機負荷沖擊能力強、污泥產量少、處理運行成本低、同時可回收能源的優點。
   通過該處理工段可去除廢水中80%以上有機物，同時所降解的有機物在厭氧細菌(產酸和產甲烷菌)的作用下轉化為沼氣。沼氣中CH4含量在65％左右。沼氣通過集氣罩收集，不會對周圍環境帶來氣味。
UASB的基本構造如下：

   在進入厭氧系統前應考慮加溫，中溫厭氧的加熱系統采用垃圾焚燒廠的蒸汽加熱；同時也增加一套換熱系統，用膜生物反應器產生的熱量來加熱厭氧進水滲瀝液，這樣符合節能減排要求，降低了蒸汽的使用量。從而保證進入厭氧反應器的廢水溫度在35°C左右。

厭氧反應器系統設備實圖

 

厭氧反應器系統設備實圖

② 厭氧反應器系統關鍵部件 
公司制造生產的厭氧反應器系統的關鍵部件如下：

③ 厭氧反應器系統關鍵部件的功能

   ●UASB厭氧系統的功能段設計以下幾個部分：污泥床、污泥懸浮層、沉淀區和三相分離器。各功能段的功能、特點及工藝要求如下：
   ●污泥床：污泥床位于UASB反應器的底部，具有很高的污泥生物量，其中混合液懸浮固體濃度最高。污泥床中的污泥由活性生物量或細菌占70~80%以上的顆粒污泥組成，正常運行的UASB中的顆粒污泥的粒徑一般在0.5~5MM之間，具有良好的沉降性能，其沉降速度一般為1.2~1.4CM/S。污泥中的生物相組成復雜，主要為桿菌、球菌和絲狀菌等。污泥床在對有機物降解的同時，產生的微小沼氣泡不斷地積累，綜合而逐漸形成大氣泡，氣泡在上升過程中實現污泥混合。
   ●污泥懸浮層：污泥懸浮層位于污泥床的上部，占整個UASB容積的70%左右，其污泥濃度小于污泥床。污泥高度絮凝，一般為非顆粒狀，其沉降速度明顯小于顆粒污泥，靠來自污泥床中上升的氣泡實現混合。污泥懸浮層中絮凝污泥的濃度自下而上逐漸減小分布狀態。
   ●沉淀區：沉淀物位于UASB反應器的頂部，其作用之一是隨水流上升的固體顆粒（主要是污泥懸浮層中的絮凝性污泥）沉淀下來，并沿沉淀區底部的斜壁滑落至反應區內（包括污泥床和污泥懸浮層），以減少反應器污泥損失、保證污泥床中的污泥濃度。另一作用是，可以通過調整沉淀區的水位高度來保證集氣室的有效體積，防止集氣室空間破壞。
   ●三相分離器：是UASB反應器的主要特點之一，三相分離器的合理設計是其正常運行的重要保證，主要作用是將氣體（沼氣）、固體（污泥）和液體（被處理水）三相加以分離，沼氣被引入集氣室，而污泥和出水則進入靜止沉淀區，泥水在重力的作用下發生分離，固體污泥顆粒下沉至反應區。

   ●垃圾滲濾液等高濃度有機物廢水自下而上地通過厭氧反應器，在反應器的底部有一個高濃度（可達60-80G/L）、高活性的污泥層，大部分有機物在這里被轉化為CH4和CO2。由于氣態產物（消化氣）的攪動和氣泡粘附污泥，在污泥層之上形成一個污泥懸浮層。反應器的上部設有三相分離器，完成氣、液、固三相的分離。被分離的消化氣從上部導出，被分離的污泥則自動滑落到懸浮污泥層，出水則從澄清區流出。由于在反應器內可以培養出大量厭氧顆粒污泥，使反應器的負荷很大。對一般高濃度有機廢水，當水溫在30°左右時，負荷可達10-20KGCOD/(M3*D)。

④ 公司申請的與厭氧反應器系統相關的專利情況

⑤ 厭氧反應器系統的部分項目應用案例

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五、 IC厭氧反應罐裝備技術

   IC（INTERNAL CIRCULATION）反應器是新一代高效厭氧反應器，即內循環厭氧反應器，由2層UASB反應器串聯而成，用于有機高濃度廢水。
   按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉淀區和氣液分離區。
   混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。
   第1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。
   氣液分離區：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。
   第2厭氧區：經第1厭氧區處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解，因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區，對第2厭氧區的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。
   沉淀區：第2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離，上清液由出水管排走，沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床。
   從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

   IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具有優勢。

   （1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃度高，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應器的3倍以上。
   （2）節省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大，一般為4—8，所以占地面積少。
   （3）抗沖擊負荷能力強：大量的循環水和進水充分混合，使原水中的有害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
   （4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。
   （5）具有緩沖pH值的能力：內循環流量相當于第1 厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖作用，使反應器內pH值保持最佳狀態，同時還可減少進水的投堿量。

公司的潁上縣生活垃圾焚燒發電滲濾液處理站項目的整體結構實際圖：

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六、 EGSB厭氧反應罐裝備技術

   厭氧顆粒污泥膨脹床反應器  expanded granular sludge blanket reactor (簡稱EGSB)是指由底部的污泥區和中上部氣、液、固三相分離區合為一體的，通過回流和結構設計使廢水在反應器內具有較高上升流速，反應器內部顆粒污泥處于膨脹狀態的有機物降解高塔式厭氧裝置。

   EGSB反應器在結構及運行特點上集UASB和AFB的特點于一體，具有大顆粒污泥、高水力負荷、高有機負荷等明顯優勢。均有保留較高污泥量。獲得較高有機負荷，保持反應器高處理效率的可能性和運行性。該工藝區別于UASB和AFB的特點：
   （1）與UASB反應器相比，EGSB反應器高徑比大，液體上升流速(4～10m/h)和COD有機負荷(40 kg/(m3·d))更高，比UASB反應器更適合中低濃度污水的處理。
   （2）污泥在反應器內呈膨脹流化狀態，污泥均是顆粒狀的，活性高。沉淀性能良好。
   （3）與UASB反應器的混合方式不同，由于較高的液體上升流速和氣體攪動，使泥水的混合更充分；抗沖擊負荷能力強，運行穩定性好。內循環的形成使得反應器污泥膨脹床區的實際水量遠大于進水量，循環回流水稀釋了進水，大大提高了反應器的抗沖擊負荷能力和緩沖pH值變化能力。
   （4）反應器底部污泥所承受的靜水壓力較高，顆粒污泥粒徑較大，強度較好。
公司在仁懷市石火爐白酒廢水處理廠改造工程中建設的EGSB照片如下：

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七、 反硝化/硝化罐深度脫氮技術

1) 反硝化/硝化罐+外置式UF系統 (MBR) 設備描述 

反硝化/硝化罐+外置式UF系統 (MBR)工藝原理圖

   如圖所示，外置式膜生物反應器包括生化反應器和超濾UF兩個單元。生化反應器又可分為前置式反硝化和硝化兩部分。在硝化罐中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機物，并使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，回流到反硝化罐，在缺氧環境中還原成氮氣排出，達到脫氮的目的，反硝化率大于99%。為提高氧的利用率，采用特殊設計的深水射流曝氣機構，氧的利用率達到40%。超濾UF采用孔徑0.02μm的有機管式超濾膜, 外置式膜生物反應器通過超濾膜分離凈化水和菌體，污泥回流可使生化反應器中的污泥濃度達到15-30g/l，經過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲瀝液中難生物降解的有機物也能逐步降解。其中采用管式超濾膜的外置式膜生物反應器，避免了傳統的浸沒式膜生物反應器中的反應膜容易污染、堵塞的缺點，且大大降低了反洗和清洗的頻率，可以長時間連續穩定的出水。
   AO生化反應器由前置的反硝化罐和硝化罐組成，反硝化罐和硝化罐分別為鋼結構罐體。為保證冬天生化池的溫度，生化罐加蓋。在硝化罐中，通過高活性的好氧微生物作用，降解大部分有機物，并使氨氮和有機氮氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，回流到反硝化罐，在缺氧環境中還原成氮氣排出，達到脫氮的目的。為提高氧的利用率，采用特殊設計的射流曝氣裝置，以到達高效降解的目的。污泥回流可使生化反應器中的污泥濃度達到15-25g/l，經過不斷馴化形成的微生物菌群，對滲瀝液中難生物降解的有機物也能逐步降解。前置的反硝化反應器最大程度地利用了存在于滲瀝液中的碳水化合物。反硝化罐內設液下攪拌裝置。
   由于進水滲瀝液的污染物濃度很高，膜生物反應器產生的剩余污泥量較多，生化剩余污泥和厭氧系統產生的剩余污泥一起排入污泥儲池中，采用離心脫水處理，泥餅外填，清液回泡沫池，從而保證了總清液產率＞70%。
硝化罐、反硝化罐、厭氧罐均采用現場噴砂除銹防腐，罐體內防腐環氧煤瀝青2底2面或者3底2面，經過現場噴砂除銹，防腐的質量和壽命得到大幅度的提升。
   公司的“反硝化/硝化系統+MBR膜系統+NF/RO膜”處理滲濾液技術一并被入選《2009年國家先進污染防治示范技術名錄》（環發[2009]146號文件）。

2) 反硝化/硝化罐實圖

公司項目中的硝化和反硝化罐實圖