MBBR工藝工作原理及填料性能指標

MBBR藝工作原理及填料性能指標目前移動床生物膜工藝（MovingBedBiofilmReactor，MBBR）已在世界上很多國家建成了數(shù)千套污（廢）水處理設(shè)施，取得了良好的處理效果MBBR工運生物膜法的基本原理同結(jié)合活性污泥法的優(yōu)懸浮填料作為微生物生長的載體過懸浮填料在二級生化池中的充分流化，實現(xiàn)污水的高效處理。一、工作原理移動床生物膜工藝（BedBiofilmReactor，MBBR需要具有比重接近于水，有效比表面積大合微生物附著生長等特點的懸浮填料前內(nèi)已經(jīng)有多家設(shè)備廠商開發(fā)成功我也頒布了相應(yīng)的行業(yè)范浮填料在生化池中輕微攪拌即可懸浮起來易于隨水自由運動，能夠很好的形成流化狀態(tài)。在好氧條件下氣充氧時產(chǎn)生的空氣泡上升浮力能夠推動填料和周圍的水體流動氣流穿過水流和填料空隙時又被填料阻滯被分割成小氣泡在樣的過程中填料被充分地攪拌并與水流混合空氣流又被充分地分割成細小的氣泡加生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率在氧條件下水和填料在潛水攪拌器的作用下充分流化起來到生物膜和被處理的污染物充分接觸而降解的目的。工的核心是實現(xiàn)懸浮載體填料的充分流化，以達到強化處理污染物的目的。在MBBR工的實際應(yīng)用上，需要考慮的因素主要有生化池池型、懸浮填料投加量、曝氣系統(tǒng)、攔截篩網(wǎng)、推進器等。在曝氣區(qū)內(nèi)生物填料的流化是系統(tǒng)實現(xiàn)良好處理功能的關(guān)鍵要靠生化池的好氧區(qū)曝氣系統(tǒng)來實現(xiàn)好氧區(qū)中適當?shù)钠貧庀到y(tǒng)能夠確保生物載體流化填料的流化效果證流化填料在水體中做上下、前后的流動，使填料與污水進行充分的混和、碰撞、接觸，有效完成污染物、水、氣三向的接觸、交換、吸附等過程。填料比重一般選擇為0.94-0.97，在培菌期間，填料表面會慢慢附著大量的生物膜著越大，比重逐漸增加，當填料上生物膜到一定厚度時，其比重大于1，填料從非曝氣區(qū)下沉到水池底部，曝氣區(qū)底部的沖擊力最強能速沖洗掉填料上的殘生物膜膜后的填料比重也隨之降低到以并曝氣區(qū)上升根掛膜前后的比重化特點料可以隨水流在曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)翻騰而交替完成了生物膜的生長和脫落過程生物膜的數(shù)量穩(wěn)定性和活性藝行較穩(wěn)定。為了防止流化懸浮填料隨混合液進入下一個環(huán)節(jié)區(qū)內(nèi)適當位置設(shè)計采用篩網(wǎng)進行簡單攔截和分隔。篩網(wǎng)材質(zhì)選用不銹鋼，型式與懸浮填料配套。工特點主要有如下幾方面：

1.可強化脫氮除磷采用活性污-懸浮填料復(fù)合工藝現(xiàn)一反應(yīng)器內(nèi)不同功能微生物的污泥齡分離。脫氮菌群（硝化菌群）一般為長泥齡細菌，需較長泥齡15-25d）除磷菌群（聚磷菌）一般為短泥齡細菌，需較短泥齡3-7d；泥齡過長，易導(dǎo)致微生物活性較差處理負荷降低、老化難以聚集降低沉降性能等際統(tǒng)脫氮除磷工藝在污泥齡上存在不可調(diào)和的矛盾合工藝由于生物填料的投加硝細菌的生長提供了載體長污泥齡高氮效果；同時控制活性污泥體系為短泥齡，可增強除磷效果；膜在曝氣及水流帶動下充分流化，促進生物膜更新，防止泥齡過長、污泥老化處理性能下降；冬季水溫較低污泥系統(tǒng)不利于硝化菌群生長時生膜對活性污泥起到持續(xù)接種作用系硝化性能不下降。2.抗沖擊負荷能力強，處理效果沖擊負荷主要表現(xiàn)為常規(guī)污染物水質(zhì)沖擊害污染物水質(zhì)沖擊和水量沖擊質(zhì)單位時間內(nèi)單位表面積微生物所承載的污染物量的變化對處理效果的影響工填料區(qū)污泥齡長，增大微生物種群的豐度，有利于難降解有機物的處理。低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下長泥齡及局部存在好氧、缺氧微環(huán)境，有利于其對于惡劣水質(zhì)條件下應(yīng)微生物的篩選與富集于馴化嗜冷菌耐高鹽菌等的富集生膜傳質(zhì)活性污泥慢樣生物降解產(chǎn)生的熱量與水體交換較慢高生物的局部環(huán)境溫度，有利于細菌活性的維系，宏觀表現(xiàn)出MBBR對低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下，仍有較好的處理效果。3.活性污泥不易膨脹采用純MBBR系統(tǒng)因為為純膜無污泥膨脹問題采活性污泥懸填料復(fù)合工藝時由老化脫落的生物膜無機質(zhì)比例較高度易于沉降且物膜胞外聚合物比活性污泥更多，具有接觸絮凝效果，提高污泥聚集性能，提高污泥沉降性能。剩余污泥產(chǎn)量較低，節(jié)約污泥處置費用生物膜法的污泥產(chǎn)率僅為活性污泥工藝的一半，采用MBBR工藝可顯著降低剩余泥產(chǎn)量，且污泥沉降性能的提升，易于降低污泥含水率，可節(jié)約污泥處置費用。4.不易堵塞、無需反沖洗固定床工藝經(jīng)常出現(xiàn)配水不均勻易產(chǎn)生死區(qū)定期反沖洗額外耗能及需配套設(shè)施紅蟲困擾降低硝化性能等問題于料和水流在生物池的整個容積內(nèi)都能得到混合根本上杜絕了生物池的堵塞可能，池容得到完全利用，無需反沖洗。

5.MBBR懸填料系統(tǒng)壽命長填料耐磨耐用攪器采用香蕉的攪拌葉片，外形輪廓線條柔和，不損壞填料攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護管理于填料對氣泡的切割作用提高氧轉(zhuǎn)移效率使穿孔曝氣提高曝氣系統(tǒng)安全性，延長檢修周期。6.適用于污水處理廠升級改造及體擴容工運轉(zhuǎn)靈活性高，可以采用各種池型，而不影響工藝的處理效果；同時可以很靈活的選擇不同比表面積填料及不同填料填充率。當實際運行進水水質(zhì)或水量發(fā)生變化時，只通過提高填料填充率即保原設(shè)計生物池容不變的情況下達到體力擴容的目的達到兼顧高效處理和遠期擴大處理規(guī)模而無需增大池容的要求。二MBBR工的用點由于MBBR工藝獨有的泥膜共生統(tǒng)，能夠很好的將活性污泥法和生物膜法有機結(jié)合起來具泥膜共生技術(shù)的顯著優(yōu)點活性污泥法和生物膜法巧妙的結(jié)合在一起該系統(tǒng)的主要目的就是利用生物膜法抗低溫效果好的特性強機物和氨氮在好氧段的去除他們的去除率超過單獨使用混合液的相應(yīng)去除率MBBR懸浮填料中生產(chǎn)的生物膜內(nèi)存在硝化菌物的剝落會給混合液接在同樣的混合液懸浮固體平均細胞停留時間下的單獨活性污泥法相比種物膜剝和接種會顯著增加混合液中的硝化菌比例此生物膜載體的存在有助于增加單位池子體積的硝化率強二級處理工藝的硝化能力而一步提高氨氮的去除效率。其主要應(yīng)用特點有以下幾方面：1.適用于進水溫度極低的嚴寒地在我國內(nèi)蒙和東北地區(qū)冬季寒冷季節(jié)一般要持續(xù)半年水水溫度持續(xù)低溫的情況下，對活性污泥的生長和降解污染物的能力會受到很大的影響。而MBBR工藝系統(tǒng)中具有普通活性污泥法不具備的生物膜系統(tǒng)抗低溫的能力更為優(yōu)秀如我國的內(nèi)蒙赤峰縣污水進水溫度最低時達到4℃，持監(jiān)測出水水質(zhì)指標1個月后發(fā)現(xiàn)，污染物指標仍能夠滿足國家排放標準。2.適用于改擴建工程由于MBBR工藝向生化池中投加浮填料后，生化池中懸浮填料的活性污泥菌群可以在不影響原有生化池菌群的前提下生長，這樣就可以在不動土建的前提下實現(xiàn)處理水量的增加，極大的減少了擴建工程的工作量，同時減少了建設(shè)用地。但工帶來極大便利的同時也注意設(shè)計上的問題在原有生化池中投加懸浮填料的比例要適中過度的投加懸

浮填料會導(dǎo)致填料的流化困難據(jù)際工程經(jīng)驗浮填料最大投加比例為好氧區(qū)池容的60%，通常設(shè)計時均留有余量，投加比例不會超過，否則填料流化困難將帶來填料堆積、堵塞篩網(wǎng)、生化池溢流等嚴重問題。3.應(yīng)合理設(shè)計篩網(wǎng)過流面積及曝系統(tǒng)由于一般工懸浮填料尺為25mm的圓形多孔填料填料在好氧區(qū)處于流動循環(huán)狀態(tài)，為避免懸浮填料隨水流進入下一個構(gòu)筑物導(dǎo)致填料的流失，在BBR工懸浮填料區(qū)需設(shè)置攔截篩網(wǎng)對懸浮填料進行攔截上需考慮在攔截填料的同時應(yīng)保證篩網(wǎng)孔眼的過流量如流量不足或底部氣系統(tǒng)設(shè)計不合理導(dǎo)致懸浮填料在篩網(wǎng)處堆積將對過流量產(chǎn)生負面的影響重懸浮填料會全部淤堵在篩網(wǎng)處致化池內(nèi)的水量無法進入下一單元最導(dǎo)致冒池現(xiàn)的發(fā)生設(shè)時應(yīng)充分應(yīng)用水力學原理在篩網(wǎng)處設(shè)計單獨的穿孔曝氣管，使篩網(wǎng)處的懸浮填料處于流化狀態(tài)，從而發(fā)揮懸浮填料正常的處理功能。結(jié)語移動床生物膜填料工藝（MBBR工）作為近些年新開發(fā)的污水處理工藝，其在苛刻的外部條件下于化污水中有污染物的去除具有良好的處理效果此動床生物膜填料工藝（工）的應(yīng)用前十分廣闊。在實際設(shè)計和應(yīng)用過程中，需要對該工藝的運行特點作深入的了解，規(guī)避可能產(chǎn)生的問題，充分發(fā)揮MBBR工藝的優(yōu)勢，不斷解決完善其在工程實踐過程中產(chǎn)生的問題，使其在污水處理領(lǐng)域大放光彩。

關(guān)于MBBR工藝特點及填料性能的判別指標！MBBR工原是運用生物膜法基本原理，通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類而提高反應(yīng)器的處理效率由于填料密度接近于水所以在曝氣的時候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。圖：運行中的MBBR載體在水中的碰撞和剪切作用空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內(nèi)外均具有不同的生物種類部生長一些厭氧菌或兼氧菌部為好氧菌這樣每個載體都為一個微型反應(yīng)器，使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。一MBBR工的理特1、MBBR工藝的原理工原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類從提高反應(yīng)器的處效率由于填料密度接近于水所在曝氣的時候與呈完全混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小增了氧氣利用率。另外個體內(nèi)外均具有不同的生物種類，內(nèi)部生長一些厭氧菌或兼氧菌外為好養(yǎng)菌這每個載體都為一個微型反應(yīng)器硝反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。

工兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水的提升作用使載體處于流化狀,進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜就使得移動床生物膜使用了整個反應(yīng)器空間分揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性之揚長避短，相互補充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。2、MBBR的優(yōu)點與活性污泥法和固定填料生物膜法相比既具有活性污泥法的高效性和運轉(zhuǎn)靈活性，又具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少的特點。（1）填料特點填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料氨泡沫體等制成的比接近于水以柱狀和球狀為主，易于掛膜，不結(jié)團、不堵塞、脫膜容易。（2）良好的脫氮能力填料上形成好養(yǎng)缺氧和厭氧環(huán)硝化和反硝化反應(yīng)能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生氨氮的去除具有良好的效果。（3）去除有機物效果好反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍可高達30～40g/L。高了對有機物的處理率，同時耐沖擊負荷能力強。（4）易于維護管理曝氣池內(nèi)無需設(shè)置填料支架填料以及池底的曝氣裝置的維護方便時能夠節(jié)省投資及占地面積。3、MMBR缺點（1）反應(yīng)器中的填料依靠曝氣水流的提升作用處于流化狀態(tài)，在實際工程中，容易出現(xiàn)局部填料堆積的現(xiàn)象了免填料堆積現(xiàn)象改進曝氣管路的布置以及反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)反器的結(jié)構(gòu)在很大程度上決定了它的水力特性際工程中當單個反應(yīng)器的長深比為0.5左右且長度不大于3m時利于填料完全移動。在實際工程設(shè)計時應(yīng)通過大量試驗來優(yōu)化反應(yīng)器的構(gòu)造和水力特性，降低能耗，進一步提高MBBR的經(jīng)濟效益。

（2）反應(yīng)器出水往往設(shè)置柵板格網(wǎng)以避免填料流失，但容易造成堵塞。在實際工程中，可以設(shè)置活動柵板，定期進行人工清理，也可設(shè)置空氣反吹裝置以防止堵塞。二MBBR填的別標1、生物膜的附著性生物膜的附著能力-評價填料優(yōu)劣的最重要指標生物附著受保護的表面積與料的設(shè)計運行狀態(tài)構(gòu)有關(guān)×單表積的生物附著與填料的性能有關(guān)2、填料性能填料性能-評價填料生物附著量最重要指標(1)填料表面性能?1、表面構(gòu)造:一般認為表面粗糙大，掛膜速度快。??2、表面電位:一般微生物帶負電，填料表面為正電荷適宜微生物生長。??3、親水性微物為親水性粒子填料親水性好適合微生物生長掛膜狀態(tài)。?(2)水力學性能?1、孔隙率填占用的體積，孔率高好。??2、形狀尺寸:影響水流、氣流的態(tài)。?

(3)流化性能:與填料的密度有關(guān)填料的密度應(yīng)為.97-1.03，較小的曝氣或攪拌即可實現(xiàn)流化。3、掛膜成熟判別肉眼判斷:生物膜均勻分布于載體表面靠載體表面越致密之越松散時體顏色變深，標志著載體掛膜進入了成熟期。鏡檢判斷:生物膜結(jié)構(gòu)致密，微生物種類多樣化，固著型纖毛蟲、鐘蟲、累枝蟲等數(shù)量居多，有少量輪蟲、游泳型纖毛蟲出現(xiàn)標志著生物膜的成熟。二MBBR的究狀是20世90年代期得到開發(fā)和應(yīng)用的，其兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止，國外已應(yīng)用BBR進處理生活污水、工業(yè)廢水的小試、中試及生產(chǎn)性實驗研究，均取得了較好的效果。其中，美國的Captor工和德國的Linpor工是目前兩種比較成熟的多孔懸浮載體系統(tǒng)完混合反

應(yīng)器中加入聚氨酯泡沫塊供微生物附著生長于處理城市生活污水究了其對BOD的除和硝化作用。結(jié)果表明，硝化細菌優(yōu)先附著生在載體上，硝化活性達塊體（載體體積為8cm3/塊），在內(nèi)BOD可完全去除，并繼而發(fā)生硝化作用，硝化作用可在1內(nèi)完成。在過去的10年中移動床物膜技術(shù)在挪威得到了發(fā)展，現(xiàn)已有100多基于此技術(shù)的污水處理廠在17個家中投使用或在建造之中，它們主要用于去除市政污水或工業(yè)廢水中的有機物及氨氮。微生物賴以棲息的新型載體的研制開發(fā)是移生物膜法處理廢水的關(guān)鍵技術(shù)之一能直接影響著污水的處理效果和投資費用研工作者以改進填料為突破口斷動移動生物膜法的發(fā)展目前的懸浮填大多是由聚乙烯丙烯及其改性材料聚氨酯泡沫體等制成的，比重接近于水，長了生物膜以后，在正常的曝氣強度下極易達到全池流化翻動。懸浮填料的形狀通常為球狀圓狀或粒狀一認為球狀有良好的水力學特性最理想的形狀但受到生產(chǎn)技術(shù)的制有將材料作成球狀很困難而圓筒狀填料當其長徑比為1時近于球狀因懸浮填料一般選擇圓筒狀外填充在生物膜反應(yīng)器的填料的比表面積多在