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關(guān)于MBBR污水處理方法
來源：互聯(lián)網(wǎng)
發(fā)布日期：2013/3/11
關(guān)于MBBR污水的生物膜法既是古老的,，又是發(fā)展中的工藝,懸浮載體生物膜法有稱懸浮填料移動床工藝,，它是懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結(jié)合的一種工藝。以以往的填料不同的是,，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸,，因此被稱為“移動的生物膜”。
關(guān)于MBBR污水的生物膜法既是古老的，又是發(fā)展中的工藝。迄今為止,，已經(jīng)有多種生物膜法在使用，如好氧生物濾池,、生物轉(zhuǎn)盤,、淹沒式生物濾池,，顆粒介質(zhì)生物膜,、流化床等，懸浮載體生物膜法有稱懸浮填料移動床工藝,，是在20世紀(jì)90年代中期得到開發(fā)和應(yīng)用的,，它是吸收了傳統(tǒng)的流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點而成的一種高效的污水處理方法。其核心部分就是以比重接近于水的懸浮填料直接投加到曝氣池中作為微生物的活性載體,，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),，它是懸浮生長的活性污泥法和附著生長的生物膜法相結(jié)合的一種工藝。以以往的填料不同的是,，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸,，因此被稱為“移動的生物膜”。在國外,，懸浮載體移動膜工藝已進入實用階段,，而我國的懸浮載體移動膜工藝基本上還處于實驗室研究階段和中試研究階段。 1． 特點 1.1具有生物膜法所具有的優(yōu)點 參與凈化反應(yīng)微生物的多樣化,，微生物專性更強,；生物的食物鏈長，正是因為在生物膜上形成的食物鏈長于活性污泥上的食物鏈,，在生物膜處理系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)泥量也少于活性污泥處理系統(tǒng),，據(jù)報道由于懸浮填料一般比表面積都較大，附著在填料表面及內(nèi)部生長的微生物數(shù)量大,、種類多,，因此污泥濃度可達普通活性污泥法的污泥濃度的5-10倍，曝氣池污泥總質(zhì)量濃度高可達30-40g/L,，并且在填料單元內(nèi)可以形成從細菌-原生動物-后生動物的食物鏈,；能夠存活世代時間較長的微生物，這是因為在生物膜處理法中,，生物固體平均停留時間與水力停留時間無關(guān),，時代時間較長的硝化菌和亞硝化菌也能得以繁衍,、增殖；由生物膜上脫落下來的生物污泥,，所含的動物成份很多,，比重較大，而且污泥顆粒個體較大,，污泥的沉降性良好,，易于固液分離，系統(tǒng)的處理效果不太依賴微生物的分離,；能夠處理低濃度的污水,；活性污泥處理系統(tǒng)在原污水的BOD值長期低于50-60mg/L，將影響活性污泥的絮凝體的形成和增長,，凈化功能降低,，處理水質(zhì)下降。但是,，生物膜處理法對低濃度污水,，也能取得較好的處理效果(環(huán)保技術(shù))。 1.2與活性污泥法及其它生物膜法相比 MBBR是活性污泥和生物膜法的聯(lián)合工藝,，取二者之長,，避二者之短。和MBBR工藝相比：①好氧生物濾池不能充分利用池容,；②生物轉(zhuǎn)盤經(jīng)常出現(xiàn)機械設(shè)備問題,；③淹沒式生物濾池難以使負(fù)荷均勻分布在載體的表面；④由于需要反洗,，顆粒介質(zhì)生物濾池不能連續(xù)工作,；⑤流化床不穩(wěn)定。與多數(shù)的生物膜反應(yīng)器相比,，,，MBBR克服了這些缺點，利用了整個池容,，和活性污泥反應(yīng)器一樣,；與活性污泥反應(yīng)器相比，它不需要污泥回流,，和生物膜反應(yīng)器一樣,。生物膜在整個反應(yīng)器內(nèi)自由流化的載體上生長，在反應(yīng)器得出流處用格柵將載體截流在反應(yīng)器內(nèi),。因為不需要污泥回流,，只有剩余的微生物需分離，這就比活性污泥法有很大的優(yōu)勢,。1.3懸浮填料的特點 在MBBR法中,，懸浮填料是其核心部分,，具有獨特的優(yōu)點： ⑴懸浮填料在不曝氣時浮于水的表面，無須固定支架支撐,，這是反應(yīng)池的安裝和維修變得很方便,；當(dāng)曝氣時，生長了生物膜的填料密度因與水接近,，填料依靠曝氣的攪拌作用,，處于流化狀態(tài)，這不僅使污水與填料上的生物膜廣泛而頻繁多次地接觸,，而且填料在流化過程中切割分散氣泡,，使布氣趨于均勻，氧利用率也得到了提高,，由此產(chǎn)生的固,、液、氣的三相充分接觸混合和碰撞,，增大了傳質(zhì)面積,，提高了傳質(zhì)效率，強化了傳質(zhì)過程,，因此，在達到一定的污染物去除率情況下,，污水在池內(nèi)的停留時間更短,，同時，即使有了沖擊負(fù)荷,，也可以很快的恢復(fù)處理效果,。另外，懸浮填料受到氣流,、水流的沖刷,，老化的膜能夠自動脫落，保證了膜的活性,，促進了新陳代謝,，而且在反應(yīng)池中水流化的填料還可能大量生長絲狀菌，既可利用絲狀菌高效降解有機物的功能,，使出水水質(zhì)改善,，又無污泥膨脹之虞。 ⑵維護管理方便,。由于填料比重與水接近,，只需要很少的氣量即可使其均勻懸浮于水中。使用時無需填料支架,，只需在曝氣池出水處設(shè)置柵網(wǎng)攔截,，靠曝氣水流將其回流至池前端,，可節(jié)省投資，且投配,、更新更方便,。另外操作者不用像管理活性污泥法系統(tǒng)那樣，擔(dān)心污泥回流比,、排除剩余污泥量及污泥膨脹等問題,，因此，操作簡單,，工作量也少,。 ⑶填充率易選擇。30%-50%（體積比）的填料在曝氣池中流化良好,。對于懸浮填料只要沖氧能力許可并保證其自由懸浮,，可以根據(jù)需要選擇填充比率。 1.4主要特點 資料顯示,，MBBR工藝的主要特點：為了維持較高的硝化率,，需要較高的溶解氧。硝化率取決于有機物的負(fù)荷,、氨的濃度和溶解氧3個因素,。研究表明：在這3個參數(shù)中有機負(fù)荷是關(guān)鍵因素，應(yīng)該盡可能低,，當(dāng)有機負(fù)荷BOD超過4g/（m2d）,，需要很高的溶氧濃度才能使硝化反應(yīng)發(fā)生；當(dāng)氨的濃度很低時,，才會限制硝化作用,；更重要的是溶解氧的影響，即使他的濃度相當(dāng)高也可能限制硝化率,。試驗中當(dāng)溶氧的濃度大于2-3mg/L硝化作用才開始進行,，而且硝化率和溶氧的濃度接近線性關(guān)系，直到溶氧濃度超過10mg/L,。 2MBBR工藝的研究現(xiàn)狀和應(yīng)用 由于MBBR工藝具有如此多的優(yōu)點,，國外已有很多專家、學(xué)者對這一工藝進行了深入地研究,，對有機物的去除及脫氮除磷的機理和影響因素有了較深入的認(rèn)識,，在過去的10年中，移動床生物膜技術(shù)在挪威得到發(fā)展,，現(xiàn)在有100多個基于此技術(shù)的污水處理廠在世界各地的17個國家已經(jīng)投入使用或建造中,，他們主要用于市政污水或工業(yè)廢水去除有機物質(zhì)及氨氮。迄今為止，國外應(yīng)用MBBR進行處理生活污水,、工業(yè)廢水的小試,、中試及生產(chǎn)型實驗研究，均取得了較好的效果,。近年來,，我國不少學(xué)者也進行了這方面的研究，但是用于生活污水處理的研究較多,，在工業(yè)廢水方面的研究應(yīng)用較少,，而且大多數(shù)處于試驗階段。 G.andreottoia等人在沒有增加建筑設(shè)施的情況下成功地運用MBBR工藝對一個小型的生物轉(zhuǎn)盤工藝進行了升級,，將一個好氧消化池改造為MBBR池,，滿足了處理要求。并對兩種運行工藝進行了研究,，發(fā)現(xiàn)兩種工藝都耐沖擊,，能承受較大水力負(fù)荷。在5-15℃碳和氮的去除率很高,；當(dāng)?shù)陀?℃時,，碳和氮的去除率仍能保持為72%和73%；當(dāng)HRT﹤5h時,，效率稍微有所下降,。但MBBR工藝無需污泥回流，所需的沉淀池體積小而且無堵塞,，易管理,。MBBR工藝是生物處理工藝須升級時的一個很好的解決方法。 垃圾滲濾液的成分復(fù)雜,，有機物和氨氮都很高，是一種很難處理的廢水,。M.X.Loukidou用MBBR和SBR聯(lián)合公一堆垃圾滲濾液進行了處理：正常運行時,，好氧和缺氧交替運行，每天3次,，HRT為20天,，為了提高硝化反應(yīng)，HRT在第一個操作循環(huán)周期的后階段增至24天,。在第1天運行周期,，COD去除率平均為65%，BOD的去除率為95%,，在后來的運行階段,，基本可以達到完全消化；運行穩(wěn)定時對色度和濁度也有很好的去除效果,；磷的去除率大約為65%,。瑞典的U.welander等人采用2階段MBBR以缺氧的方式運行反硝化和去除外加碳源,，900L，填充率為40%,，加入乙酸作為外加碳源,，加入磷酸保持磷的含量在10g/m3左右。第一個反應(yīng)器運行穩(wěn)定時,，可以達到完全消化,，第二個反應(yīng)器可達到完全反硝化。 3總結(jié) MBBR工藝適用于中小型生活污水和工業(yè)有機廢水處理,，特別是一體化和地埋式污水處理裝置,。 MBBR工藝是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司與SINTEF研究機構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的一種污水處理工藝，其吸收了傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩種工藝的優(yōu)點,，具有良好的脫氮除磷效果,。目前，該工藝在國外已成功應(yīng)用于工業(yè)廢水和生(環(huán)保設(shè)備原理)活污水的處理,，但在我國應(yīng)用還較少,。 1 MBBR工藝原理及特點 1.1 工藝原理 污水連續(xù)經(jīng)過MBBR反應(yīng)器（見下圖）內(nèi)的懸浮填料并逐漸在填料內(nèi)外表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用,，使污水得到凈化,。填料在反應(yīng)器內(nèi)混合液回旋翻轉(zhuǎn)的作用下自由移動：對于好氧反應(yīng)器，通過曝氣使填料移動,；對于厭氧反應(yīng)器,，則是依靠機械攪拌。
1.2 工藝特點 MBBR反應(yīng)器既具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷,、泥齡長,、剩余污泥少的特點，又具有活性污泥法的高效性和運轉(zhuǎn)靈活性,，與其他工藝相比,，MBBR具有以下特點： （1）反應(yīng)器中污泥濃度較高,，一般污泥濃度為普通活性污泥法污泥濃度的5～10倍,，曝氣池污泥質(zhì)量濃度可高達30～40g/L。 �,。�2）水頭損失小,，不易堵塞，無需反沖洗,，一般不需回流,。 （3）作為MBBR工藝核心的懸浮填料具有好氧和厭氧代謝活性，可良好地脫氮除磷,。 2 MBBR工藝的應(yīng)用概況 目前,，國內(nèi)外已對MBBR工藝進行了多項試驗性研究，并在實際應(yīng)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(chǔ)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,。 2.1 處理高負(fù)荷污水 MBBR工藝在高負(fù)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,，第一個反應(yīng)器的COD負(fù)荷高達10kg/m3,HRT約為4h，TCOD去除率為50%～75%,；第二個和第三個反應(yīng)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(fù)荷呈線性關(guān)系,。 季民等采用厭氧復(fù)合床生物膜反應(yīng)器處理高濃度有機廢水實驗，取得了良好效果,。在進水COD為5300～20140mg/L,、COD容積負(fù)荷為5.38～20.62kg/m3 |
