水处理技术

作者：程宇1, 高天宇2,*, 丁家琪1, 张捍民3,*

单位：1.生态环境部长江流域生态环境监督管理局生态环境监测与科学研究中心,湖北 武汉 430010; 2.中国科学院广州能源研究所,广东 广州 510640; 3.大连理工大学环境学院,辽宁 大连 116024

关键词：厌氧膜生物反应器,溶解甲烷,电化学,沼气提质

基金：国家自然科学基金（52170026,42307282）

生物天然气是一种清洁的、来源广泛的可再生能源,主要来自于有机废弃物的厌氧消化。厌氧膜生物反应器（AnMBR）将厌氧消化和膜技术结合,是一种能耗低、有机负荷高、处理效果好的高效厌氧处理技术。然而,厌氧过程中存在大量溶解性甲烷随发酵液流失,造成了严重的能量损失和温室效应;同时产生的沼气往往CH₄含量偏低,热值不足,在作为燃料使用上受到限制。溶解性甲烷回收和沼气提质升级（CO₂去除）是AnMBR工程化应用的关键因素。生物电化学技术和AnMBR耦合,提供了一种可行的甲烷回收和沼气提质方案,通过膜分离和引入电场,有效促进了气相甲烷富集和CO₂还原生成CH₄。本文综述了AnMBR过程中,溶解性甲烷回收和沼气提质技术基本原理和研究进展,重点阐述了电催化强化AnMBR能源回收及沼气提质的作用原理、强化效能,同时总结讨论了电极材料和外部电场2个关键因素对电催化AnMBR耦合系统影响效果,并对系统未来研究进行展望。本研究将推进电催化AnMBR系统对有机废弃物能源回收的进一步探索,为能源结构转型提供可行性的思路。

来源：2026年第4期

《水处理技术》期刊编辑部

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