MBBR工艺设计

1、WORD格式-可编辑MBBR：艺背景介随着现代化工业的进程和人口急剧的膨胀,水污染问题已 经成为社会焦点之一，目前污水处理的方法主要有活性污泥法 和生物膜法两大类：活性污泥法从20世纪初英国开创以来， 过几十年的发展革新已经拥有多种运行方式，同时由于其极好 的污水处理效果而逐渐成为大家认可的比较成熟的工艺；生物 膜法是利用附着在 填料上的生物对水体进行净化的一种工艺, 近年来也得到迅速的发展和提高。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、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的 影响等。鉴于上述

2、因素，这种污水处理方法逐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能力强、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下曝气设备的更换较困难、生物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-reactor ,简称MBBR应运而生。MBBFRI在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到

3、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、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接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，漂浮的载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和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBffe兼具两者的优点：占地少一一在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20%勺容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出

4、水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作萱理容易；同时适用于改造工程等。在过去十几年的研究中，MBB祛已经作为一种成熟的工艺广泛应用于造纸 废丞、食品工业废水、 屠宰废水、炼油废水等工业废水中,同时也可以处理城市生活污水以及城市 废水与工业废水的混合污 水。许多工程实例表明，用 MBB祛处理污水效果良好。专业知识-整理分享WORD格式-可编辑MBBR：艺的原理更新时间：09-4-22 08:52MBBRE艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于 填料密度接近于水,所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境

5、为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好Q养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。© ：嚓气管.嚓气头I循环=上下循环导潦板:隔寓导流板，昉止埴料流失© =防止埴料沉积是一种新型高效的污水处理方法， 依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态， 进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的 生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性， 使之扬长避短，相互补

6、充。与以往的填料不同的是,悬浮填型能与污水频繁多次接触因而被称为“移 动的生物膜”。MBBR：艺影响因素分析更新时间：09-4-22 08:541填料对MBBFfe的影响MBB祛的技术关键在于比重接近于水、轻微搅拌下易于随水自由运动的生物通常填料由聚乙烯塑料制成，每一个载体的外形为直径10mm高8mm勺小圆柱体，圆柱体中有十字支撑，外壁有突出的竖条状鳍翅，填料中空部分占整个体积的0.95,即在一个充满水和 填柱的容器中，每一个 埴 融中水占的体积为95%考虑到填区旋转以及总容器容积， 填柱的填充比被定义为载体所占空问的比 例，为了达到最好的混合效果，蛆里的填充比最大为0.7。理论上埴粒总的比表

7、面积是按照每一单位专业知识-整理分享WORD格式-可编辑体积生物载体比表面积的数量来定义的，一般为700m2/m3当生物膜在载体内部生长时，实际有效利用的比表面积约为500m2/m3此类型的生物填料有利于微生物在填料内侧附着生长,形成较稳定的生物膜，并且容易形成流化 状态。当预处理要求较低或污水中含有大量纤维物质时，例如在市政污水处理中不采用初沉池或者在 处理含有大量纤维的造纸 H型时，采用比表面积较小、尺寸较大的生物 矍杜，当已有较好的预处理或 用于硝化时，采用比表面积大的生物 填料。2溶解氧(DO)对MBBFfe的影响王学江等对DOE MBB珅同步硝化一反硝化生物脱氢过程中的影响机理进行了

8、详细分析，认为DO 浓度是影响同步硝化一反硝化的一个主要的限制因素。通过对DO浓度的控制，可使生物膜的不同部位形成好氧区或缺氧区，这样便具有了实现同步硝化一反硝化的物理条件。从理论上讲，当DO质量浓度过于高时，DO能穿透到生物膜内部，使其内部难以形成缺氧区，大量的氨J5被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，使得出水TN仍然很高；反之，如果DO浓度很低，就会造成生物膜内部很大比例的厌氧区， 生物膜反硝化能力增强(出水硝氧和亚硝氧浓度都很低)，但由于DO共应不足，MBBRE艺硝化效果下 降，使得出水氨氮浓度上升，从而导致出水TN上升，影响最终的处理效果。通过研究最终得出了 MBBR 法处理城市生活污水 DO的

9、一个最佳值：当 DO质量浓度在2mg/L以上时，DO对MBBR肖化效果的影响 不大，氨氮的去除率可达97%-99%出水氨氢都能保持在1.0mg/L以下；DO质量浓度在1.0mg/L左右 时，氨氮的去除率在84始右，出水氨 氮浓度有明显上升。另外，曝气池内 DO也不宜过高，溶解氧 过高能够导致有机污染物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外， DOi高，过量耗能，在经济上也是不适宜的。因为MBB袪主要是通过悬浮 填料来实现最终的污水处理,所以 DO寸悬浮填料的影响也是影响整 个处理结果的关键。曹占平等对 MBB祛充氧能力进行了实验研究，结果表明反应器的充氧能力在一 定范

10、围内随着悬浮 填料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。随着填料数量的增多,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%寸，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，J制好DOfl勺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MBBRT艺的影响合适的水力停留时间(HRT)是确保净化效果和工程投资经济性的重要控制因素。 水力停留时间的长 短将直接影响到水中有机物与生物膜的接触时间，

11、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是非常关键的问题之一。国内外对HRT勺研究并没有局限专业知识-整理分享WORD格式-可编辑于研究HR怵身的影响，而是通过实验去宏观把握。SHHosseini等副在用MBB祛对含酚类工业废水进行了实验研究，结果表明：在一般情况下，随着HRT的逐渐延长，出水COD农度会逐渐降低。但同时他也发现了一个更重要的影响因素，即 废水中酚类物质的COD农度与总的COD农度的比值 （CODph/CODtot）,当这一比值达到0.6（即CODDp的浓度为480mg/L）时，COD勺去除效率最高并不受 水力停留时间的影响。国

12、内的实验大多认为出水 CO冲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%球实现,当对出水水质要求不高时可减少 篁 杜的投加比例引。另外还有试验结果表明：在中低氨 氮负荷条件下，随HRT勺减少，氨氮填料表面负 荷逐步升高，同时去除率维持原有水平或有一定增长；当氨氮负荷升至高水平后，随着 HRT勺减少，氨氮去除率逐步降低。这些针对 HRT勺实验研究2果为今后 MBBRI的推广应用奠定了基础，但同时 也有许多需要改进之处，比如试验只是单纯的考虑 HRT本身的影响，没有把其他因素与 HRT勺关系有 机的结合起来，而SHHosseini等在酚类废空处理的

13、研究中将HRTm其他因素有机的结合起来进行探 讨，不仅找到实验最重要的影响因素，同时实验过程中各因素之间的相互影响、相互制约关系也得到 了很好地体现。所以针对影响因素的研究我们需要更全面更综合的考虑。4水温对MBBFfe的影响在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。温度适宜，能够促进、强化微生物 的生理活动；温度不适宜，能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。温度不适宜还能够导致微生物形态 和生理特性的改变，甚至可能使微生物死亡。而微生物的最适温度是指在这一温度条件下，微生物的 生理活动强劲、旺盛，表现在增殖方面则是裂殖速度快、世代时间短。MBBR1主要是通过生物膜中各种类型微生物的新

14、陈代谢来达到对污水中有机污染物的降解，所以生物膜生长的好坏将直接关系到废水处理的最终结果，尤其对于硝化菌、反硝化菌而言，它们的生长周期长，且对环境的变化非常敏 感，硝化菌的适宜温度是 20C-30C,反硝化菌的适宜温度是 20C-40C,温度低于15c时，这两类 细菌的活性均降低，5C是完全停止，所以温度的变化将直接影响这类细菌的生长。相关实验结果表 明，氨氮填料表面负荷的变化基本与水温的变化趋势一致。水温低时地生表面负荷低，水温高时填料表面负荷约达到水温低时的15倍。由此可见，硝化细菌受温度影响大，低温条件下活性较弱。5PH值对MBBFfe的影响微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在

15、适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常 的生理活动。pH值过大的偏离适宜数值，微生物的酶系统的催化功能就会减弱，甚至消失。不同种 属的微生物生理活动适应的 pH值，都有一定的范围，在这一范围内，还可分为最低pH值、最适pH值和最高pH值。在最低或最高的pH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。参与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。MBBFfe专业知识-整理分享WORD格式-可编辑作为生物膜法与活性污泥法相结合的工艺， 同样依赖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

16、， 当污水(特别是工业废水)的pH值变化 较大时，需要考虑设调节池，使污水的 pH值调节到适宜范围后再进行曝气。6其他因素对MBBFfe的影响根据每一个具体试验条件的不同，还会有许多不同的影响因素。如气水比一般控制在(34),这样的气量能使反应器中的 填料均匀地循环转动起来;浊度也需要控制在一定范围内，相关研究结果表明：浊度大使得某些悬浮物容易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，同时还容易造成填生堵塞，另外整个实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,结果发现中试装置对浊度基本没有去除效果，出水浊度

17、随 着进水浊度的变化而变化，所以我们需要严格控制好进水浊度的量；CO冰积负荷对去除率也有很大的影响，研究表明CO四积负荷为0.48- 2.93kg/(m3?d)的范围内对 COD勺去除率基本稳定在 60%-80%在相同的水力停留时间下 COD勺去除率随负荷呈正比增加趋势，这是因为当进水COD农度较低时微生物降解有机物的速率也较小，其降解能力不能充分发挥，当进水CO除度增大时促进了生 物膜微生物的生长，提高了降解速率，故对CO池除率得到了提高。以上各因素都会对污水处理造成不同程度的影响，此外还有营养物质、有毒物质等，如果这些物质过多的偏离微生物生长需要，就会 对污水处理的最终结果产生影响。我们须

18、根据具体的条件和要求来确定哪一个因素是主要影响MBBR法的最终结果。MBBR勺特点更新时间：09-4-22 08:57与活性污泥法和固定 填型生物膜法相比，MBB偎具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，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)填料特点填型多为聚乙烯、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，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。(2)良好的脱氧能力填粒上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨 氮的去除 具有良好的效果。(5)去除有机物效果好专业知识-整理分享WORD格式-可编辑反应器内污泥浓度较

19、高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的510倍，可高达3040g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。(4)易于维护置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方便,同时能够节省投资及占地面积。国外对MBBR勺研究应用现状更新时间：09-4-22 09:04MBB偎在20世纪90年代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，是一种新型高效的污水处理方法。迄今为止，国外已应用MBBRS行处理生活污水、工业废水的小试、中试及生产性实验研究，均取得了较好的效果。其中，美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应器中加入聚氨酯泡沫块供微生物附着生长，用于处理城市生活污水，研究了其对BOD