MBBR工艺的研究现状与应用

20MBBI~工艺的研究现状与应用李碧(北京鑫大禹环保工程有限责任公司，北京101300)摘要：文章介绍了移动床生物膜反应器(MBBIg)工艺的原理和特点，以及国内外对MBBE_T．．．艺的研究和应用现状；针对MBBE_T．．艺在实际工程中容易出现的局部填料堆积、悬浮填料流失等问题，提出了改进建议及研究方向。关键词：污水处理；MBBIg_．T-．艺；悬浮填料；脱氮中图分类号：X703文献标志码：A文章编号：1006-5377(2009)01-0020-04随着现代城市的发展，工业废水量和生活污水量逐年增长，城市水污染问题日益突出。合格可用的淡水资源不断减少，城市工业和生活用水的供需矛盾加剧，治理水污染已经成为各地经济和社会发展的重要环节。由于我国水体富营养化问题El趋严重，而目前应用较广泛的常规二级生化处理工艺对污水中的N营养物质的去除率不高，难以适应社会发展的需要，因此脱氮工艺的研究已经成为水污染控制领域的研究重点。MBBR(移动床生物膜反应器)是一种新技术，目前在国内应用较少，实践情况表明，MBBR工艺在有机物和氨氮的处理效果方面要强于传统活性污泥法和传统生物膜法，该技术可以提高有机物去除效率，脱氮效果较好。lII,IBBR工艺的原理和特点1．1MBBR工艺的原理MBBR工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，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，中固环保产业2009．1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。MBBR工艺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，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，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。1．2MBBR的特点与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既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)填料特点填料多为聚乙烯、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)良好的脱氮能力填料上形成好养、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)去除有机物效果好反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g／L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。(4)易于维护管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。2MBBR的研究现状2．1国外对MBBR的研究应用现状MBBR是在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MBBR进行处理生活污水、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的去除和硝化作用。结果表明，硝化细菌优先附着生长在载体上，硝化活性达0．33mgN／h·块载体(载体体积为8cm／块)，在4h内，BOD可完全去除，并继而发生硝化作用，硝化作用可在1Oh内完成。在过去的l0年中，移动床生物膜技术在挪威得到了发展，现已有100多个基于此技术的污水处理厂在l7个国家中投入使用或在建造之中，它们主要用于去除市政污水或工业废水中的有机物及氨氮。微生物赖以栖息的新型载体的研制开发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一，其性能直接影响着污水的处理效果和投资费用。科研工作者以改进填料为突破口，不断推动移动生物膜法的发展。目前的悬浮填料大多是由聚乙烯、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，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。悬浮填料的形状通常为球状、圆筒状或粒状，一般认为球状有良好的水力学特性，是最理想的形状。但受到生产技术的限制，有Telc技h~Joll术ogy急!』APIu应i|csII|用Onl2i糕lll嚣l时将材料作成球状很困难；而圆筒状填料当其长径比为1时