污水處理設備之MBBR工藝設備

MBBR設備詳解： 

       目前，國內外已對MBBR工藝進行了多項試驗性研究，并在實際應用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)的體積，易于在現(xiàn)有污水處理廠基礎上升級，且處理效果好，歐洲、美國、日本、新西蘭以及我國均建有MBBR型污水處理廠。

1、處理高負荷污水

       MBBR工藝在高負荷條件下性能穩(wěn)定，可多級聯(lián)用處理污水。如可將3個MBBR連接使用處理肉類加工廢水，一，反應器的COD負荷高達10kg/m3，HRT約為4h，TC0D去除率為50%-75%{第二個和第三個反應器的總HRT為4～13h，TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%～88%，有機物去除率與有機負荷呈線性關系。

        季民等采用厭氧復合床生物膜反應器處理高濃度有機廢水實驗，取得了良好效果。在進水C0D為5300～20140mg/L、COD容積負荷為5.38～20.62kg/m3.d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90%。垃圾滲濾液的成分復雜，有機物濃度較高，是一種很難處理的廢水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯(lián)合工藝對垃圾滲濾液進行了處理，載體使用聚亞胺酯和顆?；钚蕴?，該工藝對污染物同時具有物理、化學和生物降解作用，可有效去除垃圾滲濾液的有機物、色度和濁度。 

2、處理低負荷污水

       有些單位將生活污水與沖洗水混合排放，導致生活污水中有機物濃度較低，不適合普通的活性污泥法處理。張興文等利用MBBR工藝處理中國石化撫順乙烯有限公司廠區(qū)內生活污水及沖洗水的混合排放污水。

       具體工藝流程為調節(jié)池-MBBR-沉淀池-纖維球過濾罐-活性炭過濾罐。進水水質為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留時間為2.4h、氣水比為4：1的情況下，出水各項水質指標均可達到國家環(huán)保冷卻水回用標準要求。

       MBBR技術在低負荷生活污水處理時啟動和運行的性能和特點，發(fā)現(xiàn)閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動稍慢，但運行初期的處理效果比后者好。同時還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關系，發(fā)現(xiàn)懸浮污泥對填料生物有抑制作用，不利于反應器的長期穩(wěn)定運行。

3、脫氮效果

       MBBR中生物膜主要固著在填料上，污泥停留時間與水力停留時間無關，硝化菌、亞硝化菌等生長世代時間較長、比增長速率很小的微生物都可以在填料上生長，從而增強了脫氮能力。脫氮過程分為硝化和反硝化兩個階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實現(xiàn)硝化菌與反硝化菌在空間上相對獨立生長，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長條件。

       MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。RustenN在FREVAR廢水處理廠使用KaldneS型KI填料中試進行廢水的脫氮處理，進水為預處理過的生活污水，溫度為4.8℃～20℃。結果表明，10℃時，硝化速率達190gTNK/m2.d，反應器的pH>7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機物濃度和MBBR缺氧區(qū)進水中溶解氧濃度的影響。該設計將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑后的固體分離系統(tǒng)結合使用，如進水為25mgTN/L，總氮的去除Ng為70%，空床HRT可達4-5h。

       2，3-二甲JI苯胺是一種環(huán)狀結構且有毒不易降解的有機物，在生產(chǎn)染料和甲滅酸工廠排出的廢水中，含有大量該物質。邢國平等采用循環(huán)MBBR對該廢水進行處理，當HRT較短時，氨氮的去除率較大，因為主要發(fā)生的是微生物的耗氧，且氨氮的去除率與其容積負荷成反比。

MBBR工藝在運行中易出現(xiàn)的問題

1、 MBBR反應器的流化態(tài)

       反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài)，在實際操作中，經(jīng)常出現(xiàn)由于整個池內進氣分布不均勻而導致局部填料堆積的現(xiàn)象。因此需通過池型作水力特性計算來改進進氣管路的布置和優(yōu)化池內曝氣頭的分布，再根據(jù)實際的曝隋況調節(jié)各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度，調節(jié)單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內出水端具有較大曝氣量，以便使整個池內填料呈均勻流化狀態(tài)外，還可以采用穿孔曝氣管，便于使池四邊和四角進氣分布均勻。反應器的構造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明，反應器的長深比為0.5左右時有利于填料*移動，或者通過導流板的強制循環(huán)來解決池內死角的問題，這樣能使氣水比降到4：1左右。在實際工程設計時應通過大量試驗來優(yōu)化反應器的構造和水力特性，降低能耗，進一步提高MBBR的經(jīng)濟效益。

2、填料格柵板

       為了防止填料隨處理水流失，移動床生物膜反應池的出水口要設置格柵板。但在運行調試過程中易出現(xiàn)格柵堵塞的問題，在實驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現(xiàn)了大團懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強對出水區(qū)格柵處進行曝氣，可以防止填料對格柵的堵塞，但對于懸浮污泥的附著問題，只能從格柵的材料和間距上解決，如選擇光滑吸附性小的材料，間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大，使其不易被懸浮物質附著等，這需要在實驗和實際工程操作中不斷改進，以避免該問題影響整個生活污水處理系統(tǒng)的正常運行。

對MBBR工藝的建議

1、懸浮填料的研究和開發(fā)

       應對填料表面的化學特性及懸浮填料的脫落機制進行深入的研究，增加填料的比表面積；應盡可能地降低懸浮填料的造價，使懸浮填料能更廣泛地應用于污水處理。可采用活性炭、淀粉、明膠等作為生物活性添加劑，使懸浮填料能夠促進微生物的生長和繁殖。

2 、MBBR與其它工藝的組合

       多級MBBR、MBBR和A/O法聯(lián)合工藝等都具有各自的優(yōu)點，對這些組合工藝應加強研究并進行實際應用。

3、 MBBR工藝反應器的研究

       通過對反應器流體力學的研究，確定反應器的形狀，以達到優(yōu)化的反應器結構，從而避免填料堆積，降低能耗?？梢猿醪窖芯慷嗉壌?lián)連續(xù)式懸浮填料移動床反應器的結構型式與操控方案，為項目技術的推廣應用奠定基礎。

       目前，MBBR工藝在國外應用較多，在國內應用較少。MBBR工藝運行穩(wěn)定可靠，抗沖擊負荷能力強，脫氮效果好，是一種經(jīng)濟高效的污水處理工藝。在生活水污處理方面，有機物和氨氮的去除率相對傳統(tǒng)生物膜AO工藝可以提高10%以上。MBBR工藝具有很大的研究價值和應用前景。