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1、MBBR技术总结2016-07-10中国给水排水MBBR工艺背兔介绍从多年的运行实践来看，活性污泥法虽较为成熟，但也存在很多的缺点和不足，如曝气池容积大、占地面积高、基建费用高等，同时对水质、水量变更的适应性较低，运行效果易受水质、水生变更的影响等。鉴于上述因素，这种污水处理方法渐渐被后来的生物膜法所取代。生物膜法弥补了活性污泥法的很多不足，如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的实力强、无污泥膨胀、无回流，对有机物的去除率高，反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料卜曝气设备的更换校困难、生物
2、流化床反应器中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用、工艺的稳定性较差等。介于以上两种工艺的缺点和不足，移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reaclor,简称MBBR)应运而生。MBBR法在80年头末就有所介绍并很快在欧洲得到应用，它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的巨合I：艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料干脆投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂移的教体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法
3、和附若生长的生物膜法相结合的种工艺，MBBR法兼具两者的优填充率的增大而增大。在曝气的作用下，水随填料一起流化，水流紊动程度较无填料时大，加速了气液界面的更新和氧的转移，使氧的转移速率提高。隙者填料数量的增多，填料、气流和水流三者之间的这种切割作用和紊动作用不断加强。但加入填料量为60%时，填料在水中的流化效果变差,水体紊动程度也降低，使得氧的传递速率下降，氧的利用率降低.所以针对不同类型的水质，限制好Do的量对整个工艺最终的处理结果是至关重要的。3水力停留时间对VBBR工艺的影响合适的水力停留时间(IIRT)是确保净化效果和工程投资经济性的重要限制因素。水力停留时间的长短将干脆影响到水中有机
4、物及生物膜的接触时间，进而影响微生物对有机物的吸附和降解效率，所以针对不同的污水类型找出经济而合理的HRT是特别关键的问题之-国内外对HRT的探讨并没有局限于探讨HRT木身的影响，而是通过试验去宏观把握。Sllllosseini等副在用MBBR法对含酚类工业废水进行了试验探讨，结果表明：在般状况下，随着HRT的渐渐延长，出水COD浓度会渐渐降低。但同时他也发觉了个更重要的影响因素，即废水中酚类物质的COD浓度及总的COD浓度的比值(CODPhC0Dlol),当这一比值达到0.6(即CODDph的浓度为480mg1.)时，COD的去除效率最高并不受水力停留时间的影响。国内的试验大多认为出水CoD
5、平均浓度随着水力停留时间的延长而降低，若要缩短水力停留时间可通过加大填料的投加比例(高达70%)来实现，当对出水水质要求不高时可削减填料的投加比例引。另外还有试验结果表明：在中低氨氮负荷条件卜.，随HRT的削减，氨氮填料表面负荷逐步上升，同时去除细菌受温度影响大，低温条件下活性较弱。5pll值对MBBR法的影响微生物的生理活动及环境的酸碱度亲密相关，只有在相宜的酸碱度条件卜.，微生物才能进行正常的生理活动。PH值过大的偏离相宜数值，微生物的的系统的催化功能就会减弱，甚至消逝。不同种属的微生物生理活动适应的PH值，都有肯定的范围，在这一范围内，还可分为最低PH值、最适PH值和最高PH值。在最低或
6、最高的川环境中，微生物虽然能够成活,但生理活动微弱，易于死亡，增殖速率大为降低。参及污水生物处理的微生物,一般最佳的PH值范围,介于6.5-8.5之间。MBBR法作为生物膜法及活性污泥法相结合的工艺，同样依靠于微生物的生长以达到有机物降解的目的。所以保持微生物最佳pH范围是取得良好污水处理效果的必要条件,当污水(特殊是工业废水)的pH值变更较大时，须要考虑设调整池，使污水的Pll值调整到相宜范围后再进行曝气.6其他因素对VBBR法的影响依据每一个具体试验条件的不同，还会有很多不同的影响因素。如气水比般限制在(34),这样的气量能使反应器中的填料匀称地循环转动起来：浊度也须要限制在肯定范围内，相
7、关探讨结果表明：浊度大使得某些悬浮物简洁覆盖在生物膜的表面，阻碍生物氧化作用的进行，导致处理效率大幅下降，同时还简洁造成填料堵塞，另外整个试验对进水浊度和出水浊度进行了检测,进水浊度为17.6-160NTU,出水浊度为18.1-142NTU,结果发觉中试装置对浊度基本没有去除效果，出水浊度随着进水浊度的变更而变更，所以我们须要严格限制好进水浊度的量；COD容积负荷对去除率也有很大的影响，探讨表明COD容积负荷为0.48-2.93kg(m3d)的范围内对COD的去除率基本稳定在60%-80在相同的水力停留时间FCOD的去除率随负荷呈正比增加趋势，这是因为当进水COD浓度较低时微生物降解有机物的速
8、率也较小，其降解实力不能充分发挥，当进水CoD浓度增大时促进了生物膜微生物的生长，提高降解速率，故对COD去除率得到J提高。以上各因索都会对污水处理造成不同程度的影响，此外还有养分物质、有声物质等，假如这些物质过多的偏离微生物生长须要，就会对污水处理的最终结果产生影响。我们须依据具体的条件和要求来确定哪个因素是主要影响MBBR法的最终结果。MBBR的特点及活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污湿法的高效性和运转敏捷性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。(1)填料特点填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，
9、易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜简洁。良好的脱氮实力填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在个反应器内发生，对氮氮的去除具有良好的效果。(5)去除有机物效果好反应器内污泥浓度较高，一股污泥浓度为一般活性污泥法的510倍，可高达3040g1.提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷实力强。(4)易于维护管理曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护便利，同时能够节约投资及占地面积。国外对MBBR的探讨应用现状MBBR是在20世纪90年头中期得到开发和应用的，其兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是种新型高效的污水处理方法。迄今为止，国外已应用MBBK进行处理生活污
10、水、工业废水的小试、中试及生产性试验探讨，均取得了较好的效果，其中,美国的CaPlor工艺和谯国的1.inPor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应翳中加入聚第酯泡沫块供微生物附着生长，用于处理城市生活污水，探讨其对BOD的去除和硝化作用。结果表明，硝化细菌优先附若生长在载体上，硝化活性达033mgNh块载体(载体体积为8cm3块)，在4h内，BOD可完全去除，并继而发生硝化作用，硝化作用可在IOh内完成。在过去的10年中，移动床生物膜技术在挪威得到J发展，现已有100多个基于此技术的污水处理厂在17个国家中投入运用或在建立之中，它们主要用于去除市政污水或工业废水中的有机物
11、及氨氮。微生物赖以栖息的新型载体的研制开发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一，其性能干脆影响着污水的处理效果和投资费用。科研I：作者以改进填料为突破口，不断推动移动生物膜法的发展。目前的悬浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，长了生物膜以后，在正常的曝气强度卜极易达到全池流化翻动。悬浮填料的形态通常为球状、圆筒状或粒状，一般认为球状有良好的水力学特性，是最志向的形态。但受到生产技术的限制，有时将材料作成球状很困难：而圆筒状填料当其长径比为1时接近于球状，因此悬浮填料一般选择圆筒状。另外，填充在生物膜反应器的填料的比表面积多在100500m2m3o之问。
12、由聚乙烯制成的悬浮填料分两种：一种为IOX7(mm)、比表面积为335m2m3,另一种为15X15(mm)、比表面积为235m2m3;由聚丙烯制成的悬浮填料，密度为0.94gcm3,形态为有水纹的圆柱体，尺寸为15-20(mm)X2030(mm)国内对MBBR的探讨现状近年来，我国不少学者也进行MBBK工艺的探讨，但大多仍处于试验性探讨阶段。其关键技术在于对悬浮填料的探讨，犹如济高校的专利产品为中中50X50(mm)的网筒状悬浮填料，比表面积为278m2m3,材料为改性的聚乙烯；李峰报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成，为50X50Gmn)的圆筒状，比表面积为350m2m30一股来说，国内运用的载体
13、外形尺寸比国外的要大，这主要是受整个工艺和出水格栅的限制。总体而言，我国目前对悬浮填料的探讨才刚刚起步，新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广泛的发展空间。目前，国内常用的填料有蜂窝填料、软性填料、半软性填料及曳合填料等固定型填料，但这些填料在运用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不匀称等问题，影响了生物处理效果。另外，上述填料均需安装在协助支架上，这就给填料的安装、更换等造成诸多不便，使工程投资和运行管理费用相对提高。从经济、好用、高效的角度动身，高性能的新型填料在材质方面，应具有价格低廉、运用寿命长、易挂膜等特点；在结构方面，设计的比表面积应尽可能地大，并可以制造一些功能区，适应不同要求
14、的厌氧、好氧微生物的生长，又兼顾易脱膜的特点。同时，应尽可能地降低悬浮填料的造价，最大程度发挥其优点，使悬浮填料能更广泛地应用到污水处理中。目前，国内对MBBR工艺的应用多为些小型工程，在技术参数方面多为探究阶段。MBBR工艺的应用概况目前，国内外已对MBBR工艺进行了多项试验性探讨,并在实际应用中取得了较好的效果。由于MBBR可削减现有污水处理系统的体积，易于在现有污水处理厂基础上升级，且处理效果好，欧洲、美国、日本、新西兰以及我国均建有MBBR型污水处理厂。1、处理高负荷污水MBBR工艺在高负荷条件卜性能稳定，可多级联用处理污水。如可将3个MBBR连接运用处理肉类加工废水,第一个反应器的C
15、OD负荷高达IOkg/m3,HRT约为4h,TC0D去除率为50%-75$（其次个和第三个反应器的总HRT为413h,TCOD去除率为75%、SCOD去除率为70%88%,有机物去除率及有机负荷呈线性关系。李民等采纳厌氧豆合床生物膜反应器处理高浓度有机废水试验，取得r良好效果。在进水CoD为5300-20l40m1.,COD容积负荷为5.3820.62kgm3.dHRT为0.98d的操作条件下，COD去除率90%。垃圾渗滤液的成分困难,有机物浓度较高，是种很难处理的废水，M.X.1.oukidou采纳MBBR和SBR联合1：艺对垃圾渗滤液进行处理，载体运用聚亚胺酯和颗粒活性炭，该工艺对污染物同
16、时具有物理、化学和生物降解作用，可有效去除垃圾渗滤液的有机物、色度和浊度。2、处理低负荷污水有些单位将生活污水及冲洗水混合排放，导致生活污水中有机物浓度较低，不适合一股的活性污泥法处理。张兴文等利用MBBR1二艺处理中国石化抚峡乙烯有限公司厂区内生活污水及冲洗水的混合排放污水。具体工艺流程为调整池MBBR沉淀池-纤维球过滤罐活性炭过滤罐。进水水质为C0D76mg1.B0D37mg1.,在水力停留时间为2.4h、气水比为4：1的状况下，出水各项水质指标均可达到国家环保冷却水回用标准要求。马建勇等探讨了MBBR处理低负荷生活污水时启动和运行的性能和特点，发觉闭路循环法比排泥挂膜法启动梢慢，但运行初
17、期的处理效果比后者好。同时还考察了悬浮污泥及填料生物膜之间的关系，发觉悬浮污泥对填料生物有抑制作用，不利于反应器的长期稳定运行。3、脱械效果MBBR中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间及水力停留时间无关，硝化菌、亚硝化菌等生长世代时间较长、比增长速率很小的微生物都可以在填料上生长，从而增加了脱氮实力。脱氮过程分为硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以实现倘化菌及反硝化菌在空间上相对独立生长，从而优化了两种菌群的生长条件。MBBR用于生物脱赳取得/较好的效果。RUSlenN在I；REVAR废水处理厂运用KaIdneS型Kl填料中试进行废水的脱氮处理，进水为预处理过的生活
18、污水，温度为4.8C20C。结果表明,I(TC时，硝化速率达19OgTNK/m2.d,反应器的pH7,前期脱氮效果主要受水中易降解有机物浓度和MBBR缺氧区进水中溶解氯浓度的影响。该设计将MBBR及前硝化、后脱凝、絮凝剂最终的固体分别系统结合运用，如进水为25mgTN1.,总氮的去除Ng为70%,空床IlRT可达4-5h2,3-二甲基苯胺是种环状结构且有毒不易降解的有机物，在生产染料和甲灭酸工厂排出的废水中,含有大量该物质。邢国同等采纳循环MBBR对该废水进行处理，当HRT较短时，氨氮的去除率较大，因为主要发生的是微生物的耗氧，且氨氮的去除率及其容枳负荷成反比。MBBR工艺在运行中易出现的问题
19、1 VBBR反应器的流化态反应器中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态，在实际操作中，常常出现由于整个池内进气分布不匀称而导致局部填料积累的现象,因此需通过池型作水力特性汁算来改进进气管路的布置和优化池内曝气头的分布，再依据实际的曝陌况调整各曝气头上紧固橡皮垫的螺母松紧程度，调整单个曝气头的曝气量。除保证池内出水端具有较大曝气量,以便使将个池内填料呈匀称流化状态外，还可以采纳穿孔曝气管，便于使池四边和四角进气分布匀称。反应器的构造在很大程度上确定了它的水力特性。试验表明，反应器的长深比为o5左右时有利r填料完全移动，或者通过导流板的强制循环来解决池内死角的问题，这样能使气水比降到4：1左
20、右。在实际工程设计时应通过大量试验来优化反应器的构造和水力特性，降低能耗，进一步提高MBBR的经济效益。2填料格栅板为防止填料随处理水流失，移动床生物膜反应池的出水口要设置格栅板。但在运行调试过程中易出现格栅堵塞的问题，在试验室采纳钻孔塑料板作格栅时也出现r大团悬浮污泥将出水格栅板堵死的状况。虽然通过加强对出水区格栅处进行曝气，可以防止填料对格栅的堵塞，但对于悬浮污泥的附着问题，只能从格栅的材料和间距上解决，如选择光滑吸附性小的材料，间隙在保证能截留填料的前提卜.尽量加大，使其不易被悬浮物质附者等，这须要在试验和实际工程操作中不断改进，以避开该问题影响整个污水处理系统的正常运行。对MBBR工艺
21、的建议1悬浮填料的探讨和开发应对填料表面的化学特性及悬浮填料的脱落机制进行深化的探讨，增加填料的比表面积；应尽可能地降低悬浮填料的造价，使悬浮填料能更广泛地应用于污水处理。可采纳活性炭、淀粉、明胶等作为生物活性添加剂，使悬浮填料能够促进微生物的生长和繁殖。2 MBBR及其它工艺的组合多级MBBR、MBBR和A/0法联合工艺等都具有各自的优点，对这些组合工艺应加强探讨并进行实际应用。3 MBBR工艺反应器的探讨通过对反应器流体力学的探讨，确定反应器的形态，以达到最优化的反应器结构，从而避开填料积累，降低能耗。可以初步探讨多级串联连续式悬浮填料移动床反应器的结构型式及操控方案，为项目技术的推广应用更定基础。目前，MBBR工艺在国外应用较多，在国内应用较少。MBBR工艺运行稳定牢靠，抗冲击负荷实力强，脱氮效果好，是种经济高效的污水处理工艺。在处理生活污水方面，有机物和氨氮的去除率相对传统生物膜Ao1：艺可以提高10%以上。MBBR工艺具有很大的探讨价值和应用前景。
