MBBR工(gong)藝(yi)是由(you)挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司(si)與SINTEF研究機構聯合開發的(de)一種污水(shui)處理工(gong)藝(yi)，其吸收了傳統(tong)流(liu)化(hua)床和(he)生(sheng)物接觸氧化(hua)法兩(liang)種工(gong)藝(yi)的(de)優點，具有(you)良(liang)好(hao)的(de)脫氮除磷效果。目前，該工(gong)藝(yi)在國外已成(cheng)功應用(yong)于工(gong)業廢水(shui)和(he)生(sheng)活污水(shui)的(de)處理，但在我(wo)國應用(yong)還較(jiao)少。

1 MBBR工藝原理(li)及特(te)點

1.1 工藝原理

污水(shui)連續經(jing)過(guo)MBBR反(fan)應器(qi)(見(jian)下(xia)圖)內的懸浮(fu)填(tian)料(liao)并逐漸在(zai)填(tian)料(liao)內外表面形成生(sheng)物(wu)膜(mo)，通過(guo)生(sheng)物(wu)膜(mo)上的微生(sheng)物(wu)作用，使污水(shui)得到凈(jing)化。填(tian)料(liao)在(zai)反(fan)應器(qi)內混合液回旋翻(fan)轉的作用下(xia)自由移動：對于好氧反(fan)應器(qi)，通過(guo)曝(pu)氣使填(tian)料(liao)移動；對于厭氧反(fan)應器(qi)，則是依(yi)靠(kao)機(ji)械(xie)攪拌。

1.2 工藝特點

MBBR反應(ying)器(qi)既具有傳統生物膜法(fa)耐沖擊負荷、泥(ni)(ni)齡長、剩余污(wu)泥(ni)(ni)少(shao)的特點，又具有活(huo)性(xing)污(wu)泥(ni)(ni)法(fa)的高(gao)效性(xing)和運轉(zhuan)靈活(huo)性(xing)，與其他工藝相比，MBBR具有以下特點：

(1)反應器中污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)較高(gao)，一般污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)為普通活(huo)性污(wu)(wu)泥(ni)(ni)法污(wu)(wu)泥(ni)(ni)濃(nong)(nong)度(du)(du)的(de)5～10倍，曝氣(qi)池污(wu)(wu)泥(ni)(ni)質量(liang)濃(nong)(nong)度(du)(du)可(ke)高(gao)達30～40g/L。

(2)水頭損失小，不易堵(du)塞，無需反沖洗，一般不需回流。

(3)作(zuo)為MBBR工藝核心的懸浮(fu)填料具有好氧和厭氧代謝活性，可良(liang)好地脫氮除磷。

2 MBBR工(gong)藝的應用概(gai)況(kuang)

目前(qian)，國(guo)內外已對(dui)MBBR工(gong)藝(yi)進行了多項試驗性(xing)研究，并在(zai)實際應用(yong)中取得了較(jiao)好的(de)效果(guo)。由于(yu)MBBR可(ke)減少現有(you)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)系統的(de)體積，易(yi)于(yu)在(zai)現有(you)污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠基礎上升級，且(qie)處(chu)(chu)理(li)效果(guo)好，歐洲(zhou)、美國(guo)、日本、新(xin)西蘭以及我國(guo)均(jun)建有(you)MBBR型污水(shui)(shui)處(chu)(chu)理(li)廠。

2.1 處理高負荷污水

MBBR工(gong)藝在高(gao)負(fu)(fu)荷(he)條件下性能穩(wen)定，可多(duo)級聯用處理(li)(li)污水。如可將3個MBBR連接使用處理(li)(li)肉類(lei)加工(gong)廢水，第(di)一個反應器的COD負(fu)(fu)荷(he)高(gao)達10kg/m3,HRT約為(wei)4h，TCOD去除(chu)率(lv)為(wei)50%～75%；第(di)二個和第(di)三個反應器的總HRT為(wei)4～13h，TCOD去除(chu)率(lv)為(wei)75%、SCOD去除(chu)率(lv)為(wei)70%～88%，有(you)機物去除(chu)率(lv)與有(you)機負(fu)(fu)荷(he)呈線性關系。

季(ji)民等采(cai)用厭氧復合床生物膜反應(ying)器處理高濃度有機廢水(shui)實驗，取(qu)得了(le)良好效果。在進水(shui)COD為5300～20140mg/L、COD容(rong)積負荷為5.38～20.62kg/m3·d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90%。

垃(la)圾(ji)滲濾(lv)液的(de)成分復(fu)雜，有機物(wu)濃度(du)較高，是一種很難處(chu)理(li)的(de)廢(fei)水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯合工藝(yi)(yi)對(dui)垃(la)圾(ji)滲濾(lv)液進行了處(chu)理(li)，載體(ti)使用聚亞胺(an)酯(zhi)和顆粒活性炭，該工藝(yi)(yi)對(dui)污(wu)染物(wu)同時具有物(wu)理(li)、化學和生物(wu)降解作用，可有效去(qu)除垃(la)圾(ji)滲濾(lv)液的(de)有機物(wu)、色度(du)和濁度(du)。

2.2 處(chu)理低負荷污水

有(you)些單位將生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)與(yu)沖(chong)洗(xi)水(shui)混(hun)(hun)合排放，導致生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)中(zhong)(zhong)有(you)機(ji)物濃度(du)較低，不適合普通的活(huo)性污(wu)(wu)泥法處理。張(zhang)興文(wen)等利(li)用MBBR工藝(yi)處理中(zhong)(zhong)國石化撫順乙烯(xi)有(you)限公(gong)司廠區內生活(huo)污(wu)(wu)水(shui)及沖(chong)洗(xi)水(shui)的混(hun)(hun)合排放污(wu)(wu)水(shui)。具體工藝(yi)流(liu)程(cheng)為調節池(chi)－MBBR－沉淀池(chi)－纖維球(qiu)過(guo)濾罐－活(huo)性炭過(guo)濾罐。進水(shui)水(shui)質為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水(shui)力停留(liu)時間為2.4h、氣水(shui)比為4∶1的情況(kuang)下，出水(shui)各項水(shui)質指標均可達(da)到國家環保冷卻水(shui)回(hui)用標準要求。

馬(ma)建勇等(deng)研究了MBBR處理(li)低負荷(he)生(sheng)活(huo)污(wu)水時(shi)啟動和運行的性能(neng)和特點，發(fa)現閉路循環法比排泥掛(gua)膜法啟動稍(shao)慢(man)，但(dan)運行初期(qi)的處理(li)效(xiao)果比后(hou)者好(hao)。同時(shi)還(huan)考察(cha)了懸浮污(wu)泥與填料生(sheng)物膜之間的關系，發(fa)現懸浮污(wu)泥對填料生(sheng)物有抑制作用(yong)，不(bu)利于反應器(qi)的長期(qi)穩定運行。

2.3 脫氮

MBBR中生(sheng)(sheng)物(wu)膜主(zhu)要固(gu)著(zhu)在填料上(shang)，污泥停(ting)留時間與水力(li)停(ting)留時間無關(guan)，硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌、亞硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌等生(sheng)(sheng)長世代(dai)時間較(jiao)長、比增長速率很小的微生(sheng)(sheng)物(wu)都可以在填料上(shang)生(sheng)(sheng)長，從(cong)而(er)增強了(le)脫氮能力(li)。脫氮過程(cheng)分為硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)和(he)反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)兩(liang)個階(jie)段，分別由(you)硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌和(he)反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌完成。MBBR可以實現硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌與反硝(xiao)(xiao)化(hua)(hua)(hua)(hua)菌在空間上(shang)相對(dui)獨立生(sheng)(sheng)長，從(cong)而(er)優化(hua)(hua)(hua)(hua)了(le)兩(liang)種菌群的生(sheng)(sheng)長條件。

MBBR用于生(sheng)物(wu)脫氮取得了(le)較(jiao)好的(de)(de)效(xiao)果。Rusten等在FREVAR廢水(shui)(shui)處(chu)(chu)理廠使用Kaldnes型KI填料(liao)中試進行(xing)廢水(shui)(shui)的(de)(de)脫氮處(chu)(chu)理，進水(shui)(shui)為(wei)預(yu)處(chu)(chu)理過的(de)(de)生(sheng)活污水(shui)(shui)，溫度(du)為(wei)4.8℃～20℃。結果表(biao)明，10℃時，硝(xiao)化速(su)率(lv)可達(da)190gTNK/m2·d，反應器的(de)(de)pH≥7。前(qian)期(qi)脫氮效(xiao)果主要(yao)受(shou)水(shui)(shui)中易降解(jie)有機物(wu)濃(nong)度(du)和MBBR缺氧區進水(shui)(shui)中溶(rong)解(jie)氧濃(nong)度(du)的(de)(de)影響。該設計將MBBR與(yu)前(qian)硝(xiao)化、后(hou)脫氮、絮凝劑(ji)最后(hou)的(de)(de)固體分離系統結合使用，如進水(shui)(shui)為(wei)25mgTN/L,總(zong)氮的(de)(de)去除率(lv)為(wei)70%，空床HRT可達(da)4～5h。

2,3-二甲(jia)基苯胺(an)是(shi)(shi)一(yi)種環狀結構且有(you)毒不易降解的(de)(de)有(you)機物，在生產(chan)染料(liao)和甲(jia)滅酸工廠排出的(de)(de)廢水中(zhong)，含有(you)大(da)(da)量該物質。邢國(guo)平等采用(yong)循(xun)環MBBR對(dui)該廢水進行處理，當HRT較(jiao)短(duan)時，氨(an)氮的(de)(de)去除(chu)率較(jiao)大(da)(da)，因為(wei)主要發(fa)生的(de)(de)是(shi)(shi)微生物的(de)(de)耗氧，且氨(an)氮的(de)(de)去除(chu)率與其容積負荷(he)成反(fan)比(bi)。

3 MBBR工藝在運(yun)行中(zhong)易出現的問題

3.1 MBBR反應器的流(liu)化(hua)態

反(fan)應器中的(de)(de)(de)(de)填料(liao)(liao)依靠曝氣(qi)(qi)和水(shui)(shui)流(liu)的(de)(de)(de)(de)提升作(zuo)用處于(yu)流(liu)化狀態，在(zai)(zai)實(shi)際(ji)操作(zuo)中，經常出現(xian)由于(yu)整(zheng)個池內進(jin)(jin)氣(qi)(qi)分布(bu)(bu)不均(jun)(jun)(jun)勻而(er)導致局部填料(liao)(liao)堆積的(de)(de)(de)(de)現(xian)象。因此(ci)需通過池型作(zuo)水(shui)(shui)力特(te)性計算(suan)來(lai)改進(jin)(jin)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)管路(lu)的(de)(de)(de)(de)布(bu)(bu)置和優(you)化池內曝氣(qi)(qi)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)分布(bu)(bu)，再根據實(shi)際(ji)的(de)(de)(de)(de)曝氣(qi)(qi)情況(kuang)調(diao)節各曝氣(qi)(qi)頭(tou)上緊(jin)固(gu)橡皮墊的(de)(de)(de)(de)螺母松緊(jin)程(cheng)度，調(diao)節單個曝氣(qi)(qi)頭(tou)的(de)(de)(de)(de)曝氣(qi)(qi)量(liang)。除保證(zheng)池內出水(shui)(shui)端具有較大(da)曝氣(qi)(qi)量(liang)，以便使(shi)整(zheng)個池內填料(liao)(liao)呈均(jun)(jun)(jun)勻流(liu)化狀態外(wai)，還可(ke)以采用穿孔曝氣(qi)(qi)管，便于(yu)使(shi)池四邊和四角(jiao)(jiao)進(jin)(jin)氣(qi)(qi)分布(bu)(bu)均(jun)(jun)(jun)勻。反(fan)應器的(de)(de)(de)(de)構造(zao)在(zai)(zai)很大(da)程(cheng)度上決定(ding)了它的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)力特(te)性。試(shi)驗(yan)表明，反(fan)應器的(de)(de)(de)(de)長深比為0.5左右(you)時有利于(yu)填料(liao)(liao)完全移動，或者(zhe)通過導流(liu)板(ban)的(de)(de)(de)(de)強制(zhi)循環來(lai)解決池內死角(jiao)(jiao)的(de)(de)(de)(de)問題，這樣(yang)能(neng)使(shi)氣(qi)(qi)水(shui)(shui)比降(jiang)到(dao)4：1左右(you)。在(zai)(zai)實(shi)際(ji)工程(cheng)設(she)計時應通過大(da)量(liang)試(shi)驗(yan)來(lai)優(you)化反(fan)應器的(de)(de)(de)(de)構造(zao)和水(shui)(shui)力特(te)性，降(jiang)低能(neng)耗，進(jin)(jin)一步提高MBBR的(de)(de)(de)(de)經濟效(xiao)益(yi)。

3.2 填料格柵板

為(wei)了防(fang)止填料(liao)(liao)隨處理(li)水流失，移動床生(sheng)物(wu)膜反應池的(de)(de)(de)出(chu)水口要設置格(ge)柵(zha)(zha)板。但在(zai)運行(xing)調試過程中(zhong)易(yi)(yi)出(chu)現格(ge)柵(zha)(zha)堵(du)塞(sai)的(de)(de)(de)問題，在(zai)實驗(yan)室采用鉆(zhan)孔(kong)塑料(liao)(liao)板作(zuo)(zuo)格(ge)柵(zha)(zha)時也(ye)出(chu)現了大(da)團懸浮(fu)污(wu)泥將出(chu)水格(ge)柵(zha)(zha)板堵(du)死(si)的(de)(de)(de)情況。雖然通過加強對(dui)出(chu)水區(qu)格(ge)柵(zha)(zha)處進行(xing)曝氣，可以防(fang)止填料(liao)(liao)對(dui)格(ge)柵(zha)(zha)的(de)(de)(de)堵(du)塞(sai)，但對(dui)于懸浮(fu)污(wu)泥的(de)(de)(de)附(fu)著問題，只能從格(ge)柵(zha)(zha)的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)和間距上解決，如選擇光滑(hua)吸附(fu)性(xing)小的(de)(de)(de)材料(liao)(liao)，間隙(xi)在(zai)保證(zheng)能截留填料(liao)(liao)的(de)(de)(de)前提下(xia)盡量加大(da)，使(shi)其不易(yi)(yi)被(bei)懸浮(fu)物(wu)質附(fu)著等(deng)，這需要在(zai)實驗(yan)和實際工程操(cao)作(zuo)(zuo)中(zhong)不斷改進，以避免該問題影響整個污(wu)水處理(li)系(xi)統的(de)(de)(de)正常運行(xing)。

4 MBBR工藝的(de)研究方向

4.1 懸浮填料

從經(jing)濟、高效、實用的(de)(de)角度(du)出發，應(ying)對填料表(biao)面的(de)(de)化(hua)學特性及懸(xuan)浮(fu)填料的(de)(de)脫落機(ji)制(zhi)進行深入的(de)(de)研(yan)究，并可(ke)制(zhi)造一些功能(neng)區，以適于(yu)不(bu)同要求的(de)(de)好氧、厭氧微生物的(de)(de)生長，同時又可(ke)兼顧其易掛膜、易脫膜的(de)(de)特點。應(ying)盡可(ke)能(neng)地降低懸(xuan)浮(fu)填料的(de)(de)造價，使(shi)懸(xuan)浮(fu)填料能(neng)更廣泛(fan)的(de)(de)應(ying)用于(yu)污水處理。

4.2 MBBR與(yu)其它工藝的組合

多級MBBR反(fan)應器(qi)、MBBR和(he)A/O法聯(lian)合(he)(he)工(gong)藝(yi)(yi)、生物膜-活性(xing)污(wu)泥聯(lian)合(he)(he)工(gong)藝(yi)(yi)、MBBR和(he)SBR聯(lian)合(he)(he)工(gong)藝(yi)(yi)等組合(he)(he)工(gong)藝(yi)(yi)都(dou)具有各自的優(you)點，對這些組合(he)(he)工(gong)藝(yi)(yi)應加強研究并(bing)進行實際應用。

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