北极星水处理网6月29日讯：厌氧出水中高浓度溶解甲烷是制约厌氧污水处理工艺实现碳中和的主要原因之一。对溶解甲烷进行高效回收再利用是降低厌氧工艺碳排放、实现污水处理过程碳中和的关键技术环节。传统甲烷回收技术在甲烷回收过程中会发生水蒸气的同向扩散，导致回收气体中水蒸气含量较高，降低了甲烷的利用价值。本文针对这一难题，创新研发了疏液膜接触器技术，使用非极性有机溶剂作为疏液膜接触器的汲取液，利用其高甲烷溶解度的性质实现了对污水甲烷的高选择性回收并同时抑制了水蒸气的同向扩散，大大提高了甲烷的纯度和利用价值，具有较高的净能量回收潜能，为实现污水处理碳中和提供了有力的技术支撑。

背景需求

“十四五”时期，我国生态文明建设进入以减污降碳实现生态环境质量改善的关键时期。传统污水处理技术的实质是以能耗换水质，已无法满足新形势下减污降碳协同发展的战略需求，因此，开发以能源再生与资源回收为主要目标的新技术成为污水处理领域的新趋势。

目前，以活性污泥法为核心的市政污水处理工艺的单位污染物能耗约为3.20 kJ/g COD （见下图），而典型市政污水（COD 500 mg/L）中蕴含的能量可达15 kJ/g COD，即5倍于污水处理所需能耗，因此市政污水处理有较大的潜力实现能源自给。利用厌氧处理工艺（如厌氧膜生物反应器技术）代替传统的好氧工艺段（见图1），可以大大提升对污水中有机物的利用率，从而增加能源产出。已有研究表明，厌氧处理对有机物的捕集效率可达80%以上，经处理的污水具有较低的碳/氮比，可选用更为节能的短程硝化-厌氧氨氧化工艺与其耦合。有研究分析，通过此工艺，污水中约70%的有机物可被转化用于能量回收，可产生电能3.55 kJ/g COD。可见，通过厌氧处理工艺将污水中有机物转化为甲烷并加以回收利用是实现污水处理能量收支平衡、推动污水处理工艺实现碳中和的有效途径。

技术应用前景

疏液膜接触器从原理上抑制了水蒸气在回收甲烷过程中的同向扩散，因此相比传统的气-液膜接触器，不仅大大降低了甲烷提纯所需的能耗，实现了溶解甲烷的净能量回收，且有效降低了污染物在膜面的浓差极化，减缓了膜面污染过程。另外，除了污水甲烷的回收，疏液膜接触器还可以通过选择不同性质的汲取液回收污水中其他碳、氮、硫等资源，例如氨、二氧化碳、二氧化硫、硫化氢、氧化亚氮等，利用疏液膜接触器技术回收工业废水中氨氮已有工业化应用实例，并且利用疏液膜接触器回收垃圾渗透液中氨氮和处理含硫废水也有相关的研究和报道。由此可见，疏液膜接触器技术在污水资源回收领域展现出了良好的应用前景，为提升污水处理工艺资源与能量回收效率提供了可行的技术方案。

详情见给水排水 作者李雪松的论文