从80年代到2025：生物膜反应器MBBR如何改写污水处理规则？

       在污水处理领域，移动床生物膜反应器（MBBR）自20世纪80年代以来已发展成为简单、稳健、灵活、紧凑的污水处理工艺，不同构型的MBBR已经成功用于去除BOD、氨氮和总氮，并能满足包括严格的营养物限制在内的不同出水水质标准。MBBR使用与水密度接近的载体材料，所以在曝气或机械混合提供的最小混合动力下就能保持悬浮状态。该工艺既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少的特点；它结合了传统流化床和生物接触氧化的优点，解决了固定床反应器需要定期反冲洗、流化床需要将载体流化、淹没式生物滤池易堵塞需要清洗填料更换曝气器等问题。该工艺因悬浮的填料能与污水频繁接触而被称为“移动的生物膜”。

       有无污泥回流都不会影响MBBR的运行。如果没有污泥回流，MBBR系统中的截留的生物量附着在载体上的生物膜质量，称为纯MBBR系统。具有污泥回流时，该系统同时具有生物膜和活性污泥两种特性，称为混合系统（ted fived-film activated sludge systerm, IFAS)。此时，生物膜载体提择不会被反应器中悬浮活性污泥阻塞的材料，或者固定填料，包括塑料细绳、各种的PVC填充材料或浸没式生物转盘。一般来说，生长缓慢的细菌会更倾向于在生物展中积累，如硝化菌。

       与其他生物膜反应器相比，MBBR最大的不同就是它结合了活性污泥法和生物膜法的诸多优点，同时又尽可能地避免了它们的缺点：

1）与其他淹没式生物膜反应器一样，MBBR能形成高度专性的活性生物膜并适应反应器内的环境。高度专性的活性生物膜使反应器单位体积的效率较高，并增加了工艺的稳定性，从而减少了反应器的体积；

2）与其他淹没式生物膜反应器不同。MBBR是的污水连续通过的工艺，无需为了保证效果和产水量所需的载体反冲洗，因此减少了水头和运行复杂性；

3）MBBR的灵活性和工艺流程与活性污泥法非常相似，可将池子沿水流方向顺序布置，以满足多种处理目标；

4）MBBR可采用各种不同的固液分离工艺，就相对复杂，因为总是存在竞争性菌群和竞争性反应。

       生物膜或活成功的关键都是在反应部內維持高比例是的活性生物量，如果把MBBR载体上的生物量浓度换算成悬浮固体浓度，从数值上看，MBBR的去除比活性污泥系统高得多，这可归功于以下几方面：

①混合能施加在裁林上的剪切力能够有效控制仔体上的生物膜厚度，以而保证了较高的总生物活性，

②能在每个反应器内的特点条件下保持较高的专性生物量，而且不受系统总水力停留时间的影响；

③反应器内的紊流状态维持了所需的扩散速率。

       MBBR工艺成功的关键是载体设计。第一代生物膜载体如Kaldnes K1和最新 2-BH的材料都是高密度的聚乙烯(密度为0.95g/cm')，这样的选材便于其均匀混合，而载体填充率可根据实际需求调整。

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