鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)備MBBR工藝裝置

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鄉(xiāng)鎮(zhèn)生活污水處理設(shè)備MBBR工藝裝置

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(jié)合的一種工藝。污水連續(xù)經(jīng)過MBBR反應(yīng)器內(nèi)的懸浮填料并逐漸在填料內(nèi)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(yīng)器內(nèi)混合液回旋翻轉(zhuǎn)的作用下自由移動：對于好氧反應(yīng)器，通過曝氣使填料移動；對于厭氧反應(yīng)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。

MBBR工藝的特點

MBBR反應(yīng)器是在生物濾池和生物流化床工藝基礎(chǔ)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運轉(zhuǎn)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(chǎn)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(yīng)器，部分污泥仍留在反應(yīng) 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(yīng)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(yīng)能夠在一個反應(yīng)器內(nèi)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(yīng)器內(nèi)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(zhì)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。

填料的特點

MBBR所使用的填料多為聚乙烯或聚丙烯塑料填料，以圓柱體或球狀體為主。載體密度略低于水，填料比表面積大。表面易于生物膜附著生長，而且巧妙的結(jié)構(gòu)設(shè)計使填料在使用時不結(jié)團、不堵塞，始終具有理想的空隙率，并具有良好的通氣、過水性能，使得整個工藝的攪拌和曝氣系統(tǒng)便于維護和管理。

MBBR工藝特點主要有如下幾方面：

1.可強化脫氮除磷

采用活性污泥-懸浮填料復合工藝，可實現(xiàn)同一反應(yīng)器內(nèi)不同功能微生物的污泥齡分離。脫氮菌群（硝化菌群）一般為長泥齡細菌，需較長泥齡（15-25d）；除磷菌群（聚磷菌）一般為短泥齡細菌，需較短泥齡（3-7d）；泥齡過長，易導致微生物活性較差處理負荷降低、老化難以聚集降低沉降性能等，實際傳統(tǒng)脫氮除磷工藝在污泥齡上存在不可調(diào)和的矛盾。

復合工藝由于生物填料的投加，為硝化細菌的生長提供了載體，延長其污泥齡，提高脫氮效果；同時控制活性污泥體系為短泥齡，可增強除磷效果；泥-膜在曝氣及水流帶動下充分流化，促進生物膜更新，防止泥齡過長、污泥老化處理性能下降；冬季水溫較低、活性污泥系統(tǒng)不利于硝化菌群生長時，脫落生物膜對活性污泥起到持續(xù)接種作用，維持系統(tǒng)硝化性能不下降。

2. 抗沖擊負荷能力強，處理效果好

沖擊負荷主要表現(xiàn)為常規(guī)污染物水質(zhì)沖擊、毒害污染物水質(zhì)沖擊和水量沖擊，本質(zhì)是單位時間內(nèi)單位表面積微生物所承載的污染物量的變化對處理效果的影響。MBBR工藝填料區(qū)污泥齡長，增大微生物種群的豐度，有利于難降解有機物的處理。

低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下，MBBR長泥齡及局部存在好氧、缺氧微環(huán)境，有利于其對于惡劣水質(zhì)條件下，適應(yīng)微生物的篩選與富集，利于馴化嗜冷菌、耐高鹽菌等的富集。

生物膜傳質(zhì)比活性污泥慢，同樣生物降解產(chǎn)生的熱量與水體交換較慢，提高微生物的局部環(huán)境溫度，有利于細菌活性的維系，宏觀表現(xiàn)出MBBR對于低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下，仍有較好的處理效果。

3.活性污泥不易膨脹

采用純MBBR系統(tǒng)，因為為純膜法，無污泥膨脹問題；采用活性污泥-懸浮填料復合工藝時，由于老化脫落的生物膜無機質(zhì)比例較高，密度大易于沉降；且生物膜胞外聚合物比活性污泥更多，具有接觸絮凝效果，提高污泥聚集性能，提高污泥沉降性能。

剩余污泥產(chǎn)量較低，節(jié)約污泥處置費用生物膜法的污泥產(chǎn)率僅為活性污泥工藝的一半，采用MBBR工藝可顯著降低剩余污泥產(chǎn)量，且污泥沉降性能的提升，易于降低污泥含水率，可節(jié)約污泥處置費用。

4. 不易堵塞、無需反沖洗

固定床工藝經(jīng)常出現(xiàn)配水不均勻易產(chǎn)生死區(qū)、需定期反沖洗額外耗能及需配套設(shè)施、受紅蟲困擾降低硝化性能等問題。由于填料和水流在生物池的整個容積內(nèi)都能得到混合，從根本上杜絕了生物池的堵塞可能，池容得到*利用，無需反沖洗。

5. MBBR懸浮填料系統(tǒng)壽命長

填料耐磨耐用，攪拌器采用香蕉型的攪拌葉片，外形輪廓線條柔和，不損壞填料；整個攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護管理，由于填料對氣泡的切割作用提高氧轉(zhuǎn)移效率，可使用穿孔曝氣提高曝氣系統(tǒng)安全性，延長檢修周期。

6. 適用于污水處理廠升級改造及立體擴容

MBBR工藝運轉(zhuǎn)靈活性高，可以采用各種池型，而不影響工藝的處理效果；同時可以很靈活的選擇不同比表面積填料及不同填料填充率。當實際運行進水水質(zhì)或水量發(fā)生變化時，只通過提高填料填充率，即可保證原設(shè)計生物池容不變的情況下，達到體力擴容的目的，達到兼顧高效處理和遠期擴大處理規(guī)模而無需增大池容的要求。

二、MBBR工藝的應(yīng)用特點

由于MBBR工藝du有的泥膜共生系統(tǒng)，能夠很好的將活性污泥法和生物膜法有機結(jié)合起來，具有泥膜共生技術(shù)的顯著優(yōu)點，將活性污泥法和生物膜法巧妙的結(jié)合在一起。

該系統(tǒng)的主要目的就是利用生物膜法抗低溫效果好的特性，增強有機物和氨氮在好氧段的去除，使他們的去除率超過單獨使用混合液的相應(yīng)去除率。

MBBR懸浮填料中生產(chǎn)的生物膜內(nèi)存在硝化菌，生物膜的剝落會給混合液接種，與在同樣的混合液懸浮固體平均細胞停留時間下的單獨活性污泥法相比，這種生物膜剝落和接種會顯著增加混合液中的硝化菌比例，因此生物膜載體的存在有助于增加單位池子體積的硝化率，增強二級處理工藝的硝化能力，從而進一步提高氨氮的去除效率。其主要應(yīng)用特點有以下幾方面：

1. 適用于進水溫度極低的嚴寒地區(qū)

在我國內(nèi)蒙和東北地區(qū)，冬季寒冷季節(jié)一般要持續(xù)半年。污水進水溫度持續(xù)低溫的情況下，對活性污泥的生長和降解污染物的能力會受到很大的影響。而MBBR工藝系統(tǒng)中具有普通活性污泥法不具備的生物膜系統(tǒng)，抵抗低溫的能力更為you秀，例如在我國的內(nèi)蒙赤峰縣污水進水溫度zui低時達到4℃，持續(xù)監(jiān)測出水水質(zhì)指標1個月后發(fā)現(xiàn)，污染物指標仍能夠滿足國家排放標準。

2. 適用于改擴建工程

由于MBBR工藝向生化池中投加懸浮填料后，生化池中懸浮填料的活性污泥菌群可以在不影響原有生化池菌群的前提下生長，這樣就可以在不動土建的前提下實現(xiàn)處理水量的增加，的減少了擴建工程的工作量，同時減少了建設(shè)用地。但MBBR工藝帶來便利的同時，也要注意設(shè)計上的問題。

在原有生化池中投加懸浮填料的比例要適中，過度的投加懸浮填料會導致填料的流化困難，根據(jù)實際工程經(jīng)驗，懸浮填料zui大投加比例為好氧區(qū)池容的60%，通常設(shè)計時均留有余量，投加比例不會超過50%，否則填料流化困難將帶來填料堆積、堵塞篩網(wǎng)、生化池溢流等嚴重問題。

3. 應(yīng)合理設(shè)計篩網(wǎng)過流面積及曝氣系統(tǒng)

由于一般MBBR工藝懸浮填料尺寸為25mm的圓形多孔填料，懸浮填料在好氧區(qū)處于流動循環(huán)狀態(tài)，為避免懸浮填料隨水流進入下一個構(gòu)筑物導致填料的流失，在MBBR工藝懸浮填料區(qū)需設(shè)置攔截篩網(wǎng)對懸浮填料進行攔截。

設(shè)計上需考慮在攔截填料的同時應(yīng)保證篩網(wǎng)孔眼的過流量，如過流量不足或底部曝氣系統(tǒng)設(shè)計不合理，將導致懸浮填料在篩網(wǎng)處堆積，這將對過流量產(chǎn)生負面的影響，嚴重時懸浮填料會全部淤堵在篩網(wǎng)處，導致生化池內(nèi)的水量無法進入下一單元，zui終導致冒池現(xiàn)象的發(fā)生。

設(shè)計時應(yīng)充分應(yīng)用水力學原理，在篩網(wǎng)處設(shè)計單獨的穿孔曝氣管，使篩網(wǎng)處的懸浮填料處于流化狀態(tài)，從而發(fā)揮懸浮填料正常的處理功能。