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在上期《新加坡PUB水技术创新研发最新进展报告(上)》中,我们分享了PUB把前沿水处理技术从实验室带向市场的经验。本期我们将继续带大家了解报告中13个主要研究项目的概况。
1. 利用细菌监测污水水质
来自南洋理工大学的Enrico Marsili博士和团队研发了一种新型生物电化学方法,利用基因工程细菌检测污水管网中的特定VOCs。由于VOCs对细菌有毒性,影响了细菌的代谢速率,导致电流和电化学信号发生变化。这种方法可提供关于样品中接近实时的VOCs信息。
如下图所示,他们已经开发了一款小型生物反应器,将大肠杆菌的培养基封装在仪器中以捕捉电化学信号,但离最终应用还有许多工作需要攻克。
2. 下水道无人机
新加坡的超级工程Deep Tunnel Sewerage System(深隧排污系统)被视作污水处理的高速公路。传统的人工检修维护工作充满难度,Aero Lion Technologies(ALT)公司为此提出了无人机检测的解决方案。
一期测试项目从2016年8月就开始,包括在DTSS的支路作示范验证,收集相应数据。在第二阶段,无人机的设计将得以优化,使续航能力最大化,并提高安全性能。如果项目成功,它将成为DTSS检查和维护工作的宝贵工具。
3. 膜生物反应器提高能效
过去20年,MBR在污水处理领域已经取得长足发展,但高能耗仍被视作其缺点。韩国Doosan集团研发了一款叫LENA-MBR的系统,LENA是低能耗无曝气(Low Energy No Aeration)的英文简称。如下图所示,它用能耗更低的机械膜互换作用(mechanical membrane reciprocation)替代了传统的清洗方式。
▲ 传统的MBR(左)与LENA-MBR(低能耗无曝气MBR)的对比
Doosan集团在新加坡Ulu Pandan再生水厂搭建了一个1600m³/d的示范项目(如下图)。结果显示其单位能耗为0.03-0.015kWh/m³,而传统的气洗能耗为0.1-0.15 kWh/m³,能耗减少了约85%。
4. 生物沼气回收最大化
位于南洋环境与水研究院的新加坡膜技术中心(SMTC-Singapore Membrane Technology Centre)正在探索用膜分离的方法从厌氧消化出水中提取溶解的沼气。小试结果显示沼气回收率为9-12g/㎡,模拟结果显示能回收出水中35%的沼气,相当于0.11兆焦耳/m³出水。但这个膜接触器有一个缺点,回收沼气时二氧化碳也会同时释放出来。该团队正探索优化方案。
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