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山東澤瑞環(huán)?？萍加邢薰?b class="member-infor">
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隨著世界各國城市化進程的不斷加快、公眾對污水處理廠操作環(huán)境要求的日益提高以及能源供給的日趨緊張，使得活性污泥法也出現了許多的缺點和不足，比如：占地面積大；運行過程中產生和存在臭味問題；剩余污泥易產生二次污染；對水質水量的變化適應性較低等
隨著世界各國城市化進程的不斷加快、公眾對污水處理廠操作環(huán)境要求的日益提高以及能源供給的日趨緊張，使得活性污泥法也出現了許多的缺點和不足，比如： 占地面積大；運行過程中產生和存在臭味問題；剩余污泥易產生二次污染；對水質水量的變化適應性較低等。鑒于上述因素，這種污水處理方法逐漸被生物膜法所取 代，生物膜法彌補了活性污泥法的許多不足，比如它的穩(wěn)定性好、承受有機負荷和水力負荷沖擊的能力強、無污泥膨脹、無回流，對有機物的去除率高，反應器的體 積小，占地面積小等優(yōu)點。但是生物膜法也有其*的缺陷，如生物濾池中的濾料易堵塞、需周期性反沖洗、同時固定填料以及填料下曝氣設備的更換較困難、生物 流化床反應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。
二、 MBBR工藝的原理與基本特征
2.1 MBBR工藝的原理
MBBR工藝是懸浮生長活性污泥法和附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。污水連續(xù)經過MBBR反應器(見圖1)內的懸浮填料 并逐漸在填料內外表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。填料在反應器內混合液回旋翻轉的作用下自由移動：對于好氧反應器，通過曝氣 使填料移動；對于厭氧反應器，則是依靠機械攪拌。與一般填料不同的是，懸浮填料能與污水頻繁多次接觸，并可隨混合液的流動而流動并相互充分混合接觸，因此 被稱為MBBR工藝。
2.2 MBBR工藝的特點
MBBR生物反應器是在生物濾池和生物流化床工藝基礎上發(fā)展起來的，它既具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少的優(yōu)點，又具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性，與其他工藝相比具有以下特點：
（1）占地面積小
在生物填料填充率 32%左右和相同的污染負荷的條件下，MBBR 移動床生物處理池約占常規(guī)生物處理池（包括厭氧 /缺氧 / 好氧）30％~50％的池容。
（2）活性微生物量大
MBBR中生物膜的載體是流動的，由于水的剪切力和載體運動所產生的摩擦力，填料表面的生物膜會自然脫落，部分污泥隨出水流出反應器，部分污泥仍留在反應 器中，起到活性污泥的作用。污泥濃度是普通活性污泥的5倍~10倍，凈化功能顯著提高； 微生物相多樣化，生物的食物鏈長。所以，不會引起堵塞，無需反沖洗，一般不需回流，反應器的水頭損失小。
（3）良好的脫氮能力
填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境，硝化和反硝化反應能夠在一個反應器內發(fā)生，對氨氮的去除具有良好的效果。
（4）去除有機物效果好
反應器內污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法的5～10倍，可高達30～40g/L。提高了對有機物的處理效率，又因填料、水都是運動的，故氣、水、固相之間的傳質較好，填料上生物膜的活性較高，提高了系統(tǒng)的有機負荷和效率。
3 MBBR工藝的應用
MBBR是在20世紀90年代中期得到開發(fā)和應用的，其兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止，MBBR進行多種廢水的處理，包括造紙廠廢水、奶酪廠廢水、精煉廠、屠宰場廢水、新聞用紙生產廠廢水等，均取得了較好的效果,它主要用于去除市政污水或工業(yè)廢水中的有機物及氨氮。
MBBR工藝其關鍵技術在于對懸浮填料的研究，如同濟大學的產品為φ50×50（mm）的圓筒狀懸浮填料，比表面積為278m2/m3，材料為改性的聚乙烯；李峰報道的懸浮填料由聚丙烯塑料制成，為φ50×50（mm）的圓筒狀，比表面積為350m2/m3。
目前，MBBR 的應用形式主要有以下幾類：單獨的MBBR工藝，MBBR與活性污泥共池的工藝，MBBR與其他工藝的組合工藝。
3.1 單獨的MBBR工藝
單獨的MBBR工藝*由單個或多個MBBR 串聯或并聯組合而成，主要用于新建城市污水、工業(yè)廢水處理廠和已有污水廠的升級改造，其目的是用于廢水中COD、BOD 的去除、脫氮除磷等。合成廢水的有機物質(COD)主要由糖和酚類物質組成。試驗過程中，改變水力停留時間和COD中糖和酚的組成比 例。結果表明，在所有的水力停留時間內，當糖和酚形成的 COD比值為1∶1( CODPh為400mg/L)時，COD去除率，可以達到96%。
厭氧MBBR與好氧MBBR結合用來處理高濃度的有機廢水和難降解廢水，如用高溫厭氧-好氧MBBR 組合工藝處理甜菜制湯廢水，在厭氧MBBR 的有機負荷(SCOD)為30kg/(m3•d)和好氧MBBR的有機負荷(BOD7)為27kg/(m3•d)的情況下，SCOD的去除率達到84%。
在對水中磷比較敏感的地區(qū)，可在MBBR后增加化學加藥和混凝沉淀設備，以達到去除磷的目的。如污水處理廠，在有機負荷(BOD7)為2215kg/(m3•d)的情況下，BOD、COD和總磷的去除率分別達到97.4%、94.4%和95.8%。
3個(或3個以上的)MBBR串聯起來，主要用于廢水中N的去除，根據反硝化與硝化作用的先后順序，將MBBR脫氮工藝又分成前置反硝化、后置反硝化、前 置反硝化和后置反硝化相結合3種形式。后置反硝化速率大于前置反硝化，而且后置反硝化工藝易于控制，所需反應器的體積小，但后置反硝化的缺點是需要外加易分解的碳源。為了減少碳源的需 求量，也可采用前、后置反硝化相互結合的形式。MBBR中的填料能起到增加污泥量和污泥停留時間的作用，所以MBBR非常適合用于廢水的硝化作用。污水處理廠采用前置與后置反硝化相結合的MBBR組合工藝，在運行溫度6.3℃的條件下，N的去除率達92%，出水中氮為 3.1mg/L，其中前置反硝化僅占整個反硝化的16%。
市政污水廠的升級改造即運MBBRTM工藝與活性污泥工藝相結合的HYBASTM工藝，改造后出水BOD5濃 度遠低于10mg/L的排放要求，并且非常穩(wěn)定，即使在冬天(低溫)也是如此；出水氨氮的去除率很高且穩(wěn)定性好，如表3所示；改造后污泥沉降性能也大幅度 提高，污泥膨脹現象基本消失，這從出水的SS濃度可以得到證實，沉淀出水SS平均值為3.51mg/L，最小為1.68mg/L，為7.70mg /L；正常運行條件下出水TN、TP濃度大幅度降低，出水TP濃度<1mg><10>。
表3 改造前后的出水氨氮濃度變化情況
化學強化一級處理聯合流動床生物反應器(CEPT—MBBR)的脫氮除磷效果進行了中試研究。結果表明，CEPT—MBBR組合工藝以化學除磷為主，CEPT段對總磷去除的貢獻率為72%，MBBR為28%；對BOD5的 平均去除率達到了94.5%；對氨氮的平均去除率為97.8%，對總氮的去除主要依靠生物處理，組合工藝對總氮的平均去除率為54.4%。它不僅適用于有 脫氮除磷要求的新建污水處理廠，也適用于對現有污水處理廠的升級改造，應用前景廣闊。中試裝置的工藝流程見圖7，
圖7 CEPT-MBBR工藝流程
氣浮-MBBR工藝處理水產品生產廢水，實踐證明：在進水CODcr 2000mg/L，BOD5 900mg/L，SS 600mg/L的條件下，經過氣浮-MBBR處理后出水水質達到(污水綜合排放標準)(GB8978-1996)一級標準，出水的CODcr<100mg>5<30mg><50mg>
4 結論
MBBR是一種適用于生活污水和工業(yè)有機廢水的新工藝，在實際工程應用和理論研究中，應著重于以下幾個方向：
(1) 工藝條件
MBBR 工藝適合中小型企業(yè)的生活污水和工業(yè)有機廢水處理，確定MBBR工藝在生活污水和工業(yè)廢水處理中的工藝條件，實現了MBBR工藝在工業(yè)廢水處理中的廣泛應用。
(2) MBBR生物反應器的改進
MBBR在實際運行過程中，填料呈均勻流化狀態(tài)，因此實際工程設計時，通過優(yōu)化反應器的構造和水力特性，降低能耗，解決濾池進氣不均和格柵阻塞的問題，進一步提高經濟效益。
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