文章栏目：面向减污降碳协同增效的污水处理系统运行管理研究与实践专题DOI10.12030/j.cjee.202302103中图分类号X703.1文献标识码A王启镔,张艺磊,常风民,等.基于膜分离的原污水碳源浓缩与能量平衡分析[J].环境工程学报，2023,17(6):1769-1777.[WANGQibin,ZHANGYilei,CHANGFengmin,etal.Carbonsourceconcentrationandenergybalanceanalysisofrawsewagebasedonmembraneseparation[J].ChineseJournalofEnvironmentalEngineering,2023,17(6):1769-1777.]基于膜分离的原污水碳源浓缩与能量平衡分析王启镔1，张艺磊2，常风民1，高志永2，王凯军1，✉1.清华大学环境学院，环境模拟与污染控制国家重点联合实验室，北京100084；2.中持水务股份有限公司，北京100192摘要将污水中蕴含大量的有机物收集浓缩转化成甲烷等可利用能源，是污水资源化利用的重要方式。利用膜分离作用，将原污水的有机物直接收集浓缩，并探索最佳运行参数和操作策略。结果表明，截留有机物停留时间为3~4d较合适，耗氧污染物(以COD计)回收率超过90%。能量平衡分析显示，通过回收有机物转化为甲烷能量为0.0876kW·h−1·m−3，回收量占总能耗的33%。中孔纤维膜表面形成的吸附性滤饼层阻止有机物与膜紧密结合，提高了膜分离效率。进一步解析了膜污染控制机理，以探索提高耗氧污染物(以COD计)浓缩效率的优化方案。本研究结果可为污水碳源捕获方法的研究提供参考，对城市水务行业碳减排工作有积极意义。关键词市政污水；碳源浓缩；能源自给；膜污染控制活性污泥法操作简单、运行稳定，对有机物的去除效率较高，已被广泛应用于污水处理工艺中。然而，该工艺曝气环节能耗高，往往还需要投加大量药剂(外碳源、除磷剂等)，会造成巨大的能源消耗和温室气体排放。在化石燃料能源危机明显的情况下，研究者和环保工程师开始重视对工艺的节能减排优化[1-3]。在双碳背景下，研究以节能降耗和资源回收为目标的可持续污水低碳处理技术很有必要[4-6]，并进一步设计绿色的污水处理技术路线[7]，以推动水务行业转型升级。我国污水处理行业碳排放量占全社会总排放量的1％~2％[8]。污水处理的碳循环设计决定了污水处理厂的能源自给率及碳中和运行的实现[9]。由于城市污水中的有机碳源蕴含丰富的化学能和热能，如何高效提取污水中有机物的方法至关重要。奥地利斯特拉斯(Strass)污水处理厂以主流传统工艺(AB法)与侧流现代工艺(厌氧氨氧化)相结合处理方式，最大化回收进水中有机物。在2002年之前，该厂的厌氧消化...
