MBBR反应器工艺特点及影响因素分析

⋯20137叠年月髓中国化工贸易ChinaChemicalTrade苎奄MBBR反应器工艺特点及影响因素分析周乾1白雪z(1．兰州寰球工程公司。甘肃兰州；2．中国建筑西北设计研究院。陕西西安)摘要：介绍了MBBR反应器的处理原理和工艺特点，并对MBBR反应器运行过程中的填料及运行条件对处理效果的影响进行了分析。针对实际运行过程中填料上浮、填料堆积、填料流化及MBBtk反应池充氧能力等问题提出了具体的解决措施。关键词：MBBK工艺特点影响因素运行问题解决措施移动床生物膜反应器(MovingBedBiofilmReactor，简称MB—BR)是近年来在生物接触氧化法和生物流化床的基础上开发的一种新型高效的生物膜反应器。它是为解决固定床反应器需要定时反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤池堵塞需清洗滤料和更换曝气器的复杂操作而发展起来的n。它与传统的好氧处理工艺相比具有很多优点，如不易发生堵塞，无需反冲洗，水头损失小，有机负荷高，一般不需要污泥回流等嘲，因此具有良好的发展前景。一、处理原理及工艺特点1．处理原理1．1工艺原理MBBR反应器是向传统的活性污泥工艺曝气池中投加悬浮物料，为曝气池的微生物提供了大量可供栖息的表面积和有利的环境，大大提高了反应池耐冲击负荷能力，提高了净化效率[a／。污水连续通过MBBR反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，生物膜上的微生物使得污水得以净化。填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自．由移动【4】。如图1所示。对于好氧反应器，通过曝气使填料移动，对于厌氧反应器，则是依靠机械搅拌。——■、l●)a】好氧反应嚣h】厦氧反应嚣图1MBBR反应器工作原理图1．2脱氮除磷机理．1．2．1脱氮机理MBBR中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间与水力停留时间无关，硝菌、亚硝化菌等生长世代较长，在空间上的相对独立生长增强了脱氮功能8】。1．2．2除磷机理MBBR以厌氧一好氧的序批式方式运行，可以起到除磷的作用。脱落的生物膜随水排出，泥水分离实现除磷嘲。2．工艺特点MBBR反应器吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点，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，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【5。MBBR法兼具活性污泥法和生物膜法两者的优点，并具有空间小、能扩容、操作管理简单、不易堵塞、生物易恢复活力、易于管理等优点，但填料价格比较昂贵嘲。二、MBBR工艺影响因素分析1．填料填料是MBBR工艺的核心部分，多用聚乙烯、聚丙烯、聚氨脂等特性塑料或树脂制成。密度接近于水，比表面积可达200～500m·m一。挂膜后通过曝气或搅拌极易达到流化，填料的流化、碰撞可以提高传质系数，维持生物膜较高的活性嘲。孙华【9】等人的研究表明，向传统的活性污泥反应池投加填料，可明显的增大氧气的传递效率。。H．中degaard[o】等人研究表明，为了保证WWWchemmedia．corncn中国化工信息嗣填料能够自由悬浮，填充率(填料的填充率是填料堆积体积占曝气池有效体积的百分比要低于7O％。填料的比重一般接近于水，长了生物膜以后，在正常的曝气强度下，极易达到全池流化翻动。2．工艺条件朱文亭等人用经过改造的MBBR处理人工配置的葡萄糖水[12】，结果表明MBBR处理生活污水具有良好的效果。挪威的J．LarsHem等人对MBBR影响硝化反应速率的因素进行了探讨[131。实验结果显示当氧和氨氮的浓度比小于2．0O2／NH3一N时，反应速率主要受氧浓度的限制，当氧和氨氮的浓度比大于5．0O2／NH3一N时，氨氮浓度才是限制条件。挪威的B．Rusten等人在FRWVAR废水处理厂对MBBR的脱氮作用进行中试【l。实验结果表明，在一定的DO浓度下，硝化速度随温度的升高而增加。当DO浓度增加时，硝化速率也有显著的提高。王学江n等人得出了MBBR法处理城市生活污水DO的一个最佳值：当DO质量浓度在2mg／L以上时，DO对MBBR硝化效果的影响不大，氨氮的去除率可达97～99％，出水氨氮都能保持在l10mg／L以下；DO质量浓度在l10mg／L左右时，氨氮的去除率在84％左右，出水氨氮浓度有明显上升。ss和不可溶有机负荷的增加将降低硝化速率。反硝化速率随着BSCOD浓度的增加而增加。Brochr”等人在一项采用中试规模的移动床生物膜反应器处理新闻纸厂的污水研究表明，适当延长水力停留时间，可提高COD和BOD的平均去除率。王学江等人应用MBBR处理上海石油化工股份有限公司的石化废水[15】，在HRT分别为10h、8h和6h三种条件下COD去除率分别为8O．1％、78％和72％。MBBR反应器的浊度也需