mbbr工藝

1、MBBR工藝背景介工藝背景介隨著現(xiàn)代化工業(yè)的進(jìn)程和人口急劇的膨脹，水污染問題已經(jīng)成為社會(huì)焦點(diǎn)之一，目前污水處理的方法主要有活性污泥法和生物膜法兩大類：活性污泥法從20世紀(jì)初英國開創(chuàng)以來，經(jīng)過幾十年的發(fā)展革新已經(jīng)擁有多種運(yùn)行方式，同時(shí)由于其極好的污水處理效果而逐漸成為大家認(rèn)可的比較成熟的工藝；生物膜法是利用附著在填料上的生物對水體進(jìn)行凈化的一種工藝，近年來也得到迅速的發(fā)展和提高。從多年的運(yùn)行實(shí)踐來看，活性污泥法雖較為成熟，但也存在很多的缺

2、點(diǎn)和不足，如曝氣池容積大、占地面積高、基建費(fèi)用高等，同時(shí)對水質(zhì)、水量變化的適應(yīng)性較低，運(yùn)行效果易受水質(zhì)、水量變化的影響等。鑒于上述因素，這種污水處理方法逐漸被后來的生物膜法所取代。生物膜法彌補(bǔ)了活性污泥法的很多不足，如它的穩(wěn)定性好、承受有機(jī)負(fù)荷和水力負(fù)荷沖擊的能力強(qiáng)、無污泥膨脹、無回流，對有機(jī)物的去除率高，反應(yīng)器的體積小、污水處理廠占地面積小等優(yōu)點(diǎn)。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物濾池中的濾料易堵塞、需周期性反沖洗、同時(shí)固定填料以及

3、填料下曝氣設(shè)備的更換較困難、生物流化床反應(yīng)器中的載體顆粒只有在流化狀態(tài)下才能發(fā)揮作用、工藝的穩(wěn)定性較差…等。介于以上兩種工藝的缺點(diǎn)和不足，移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(movingbedbiofilmreact，簡稱MBBR)應(yīng)運(yùn)而生。MBBR法在80年代末就有所介紹并很快在歐洲得到應(yīng)用，它吸取了傳統(tǒng)的活性污泥法和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點(diǎn)而成為一種新型、高效的復(fù)合工藝處理方法。其核心部分就是以比重接近水的懸浮填料直接投加到曝氣池中作為微生物的活性

4、載體，依靠曝氣池內(nèi)的曝氣和水流的提升作用而處于流化狀態(tài)，當(dāng)微生物附著在載體上，漂浮的載體在反應(yīng)器內(nèi)隨著混合液的回旋翻轉(zhuǎn)作用而自由移動(dòng)，從而達(dá)到污水處理的目的。作為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，MBBR法兼具兩者的優(yōu)點(diǎn)：占地少——在相同的負(fù)荷條件下它只需要普通氧化池20%的容積；微生物附著在載體上隨水流流動(dòng)所以不需活性污泥回流或循環(huán)反沖洗；載體生物不斷脫落，避免堵塞；有機(jī)負(fù)荷高、耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，所以出水水質(zhì)穩(wěn)

5、定；水頭損失小、動(dòng)力消耗低，運(yùn)行簡單，操作管理容易；同時(shí)適用于改造工程等。在過去十幾年的研究中，MBBR法已經(jīng)作為一種成熟的工藝廣泛應(yīng)用于造紙廢水、食品工業(yè)廢水、屠宰廢水、煉油廢水等工業(yè)廢水中，同時(shí)也可以處理城市生活污水以及城市廢水與工業(yè)廢水的混合污水。許多工程實(shí)例表明，用MBBR法處理污水效果良好?？諉柕谋壤?，為了達(dá)到最好的混合效果，填料的填充比最大為0.7。理論上填料總的比表面積是按照每一單位體積生物載體比表面積的數(shù)量來定義的，一般

6、為700m2m3。當(dāng)生物膜在載體內(nèi)部生長時(shí)，實(shí)際有效利用的比表面積約為500m2m3。此類型的生物填料有利于微生物在填料內(nèi)側(cè)附著生長，形成較穩(wěn)定的生物膜，并且容易形成流化狀態(tài)。當(dāng)預(yù)處理要求較低或污水中含有大量纖維物質(zhì)時(shí)，例如在市政污水處理中不采用初沉池或者在處理含有大量纖維的造紙廢水時(shí)，采用比表面積較小、尺寸較大的生物填料，當(dāng)已有較好的預(yù)處理或用于硝化時(shí)，采用比表面積大的生物填料。2溶解氧(DO)對MBBR法的影響王學(xué)江等對DO在MBB

7、R中同步硝化一反硝化生物脫氮過程中的影響機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)分析，認(rèn)為DO濃度是影響同步硝化一反硝化的一個(gè)主要的限制因素。通過對DO濃度的控制，可使生物膜的不同部位形成好氧區(qū)或缺氧區(qū)，這樣便具有了實(shí)現(xiàn)同步硝化一反硝化的物理?xiàng)l件。從理論上講，當(dāng)DO質(zhì)量濃度過于高時(shí)，DO能穿透到生物膜內(nèi)部，使其內(nèi)部難以形成缺氧區(qū)，大量的氨氮被氧化為硝酸鹽和亞硝酸鹽，使得出水TN仍然很高；反之，如果DO濃度很低，就會(huì)造成生物膜內(nèi)部很大比例的厭氧區(qū)，生物膜反硝化能力

8、增強(qiáng)(出水硝氮和亞硝氮濃度都很低)，但由于DO供應(yīng)不足，MBBR工藝硝化效果下降，使得出水氨氮濃度上升，從而導(dǎo)致出水TN上升，影響最終的處理效果。通過研究最終得出了MBBR法處理城市生活污水DO的一個(gè)最佳值：當(dāng)DO質(zhì)量濃度在2mgL以上時(shí)，DO對MBBR硝化效果的影響不大，氨氮的去除率可達(dá)97%99%，出水氨氮都能保持在1.0mgL以下；DO質(zhì)量濃度在1.0mgL左右時(shí)，氨氮的去除率在84%左右，出水氨氮濃度有明顯上升。另外，曝氣池內(nèi)D

9、O也不宜過高，溶解氧過高能夠?qū)е掠袡C(jī)污染物分解過快，從而使微生物缺乏營養(yǎng)，活性污泥易于老化，結(jié)構(gòu)松散。此外，DO過高，過量耗能，在經(jīng)濟(jì)上也是不適宜的。因?yàn)镸BBR法主要是通過懸浮填料來實(shí)現(xiàn)最終的污水處理，所以DO對懸浮填料的影響也是影響整個(gè)處理結(jié)果的關(guān)鍵。曹占平等對MBBR法充氧能力進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，結(jié)果表明反應(yīng)器的充氧能力在一定范圍內(nèi)隨著懸浮填料填充率的增大而增大。在曝氣的作用下，水隨填料一起流化，水流紊動(dòng)程度較無填料時(shí)大，加速了氣液界

10、面的更新和氧的轉(zhuǎn)移，使氧的轉(zhuǎn)移速率提高。隨著填料數(shù)量的增多，填料、氣流和水流三者之間的這種切割作用和紊動(dòng)作用不斷加強(qiáng)。但加入填料量為60%時(shí)，填料在水中的流化效果變差，水體紊動(dòng)程度也降低，使得氧的傳遞速率下降，氧的利用率降低。所以針對不同類型的水質(zhì)，控制好DO的量對整個(gè)工藝最終的處理結(jié)果是至關(guān)重要的。3水力停留時(shí)間對MBBR工藝的影響合適的水力停留時(shí)間(HRT)是確保凈化效果和工程投資經(jīng)濟(jì)性的重要控制因素。水力停留時(shí)間的長短將直接影響到