MBBR工艺在污水处理中的应用与优势分析

       污水处理中的MBBR工艺的核心是实现悬浮载体的充分流化，以达到强化处理污染物的目的，因此，该工艺实质是涉及悬浮载体、池体设计、曝气系统、拦截筛网、推进器、悬浮载体投加与打捞设备的有机统一。在曝气区内悬浮载体的流化主要依靠精确曝气系统来实现。在好氧区中，通过适当的曝气系统确保悬浮载体的流化效果，确保悬浮载体在水体中做上下、前后的流动，确保悬浮载体与污水进行充分的混和、碰撞、接触，有效完成污染物、水、气三向的接触、交换、吸附等过程。

       采用穿孔管曝气进行曝气，可以确保悬浮载体进行上下的流化运动以及促进悬浮载体的脱膜挂膜过程。悬浮载体比重选择为0.94-0.97，在培菌期间，悬浮载体表面会慢慢附着大量的生物膜，附着量越大，比重逐渐增加，当悬浮载体上生物膜到一定厚度时，其比重大于1，悬浮载体从非曝气区下沉到水池底部，曝气区底部的冲击力最强，能迅速冲洗掉悬浮载体上的残余生物膜，脱膜后的悬浮载体比重也随之降低到1以下，并在曝气区上升。根据挂膜前后的比重变化特点，悬浮载体可以随水流在曝气区和非曝气区翻腾，从而交替完成了生物膜的生长和脱落过程，保证生物膜的数量稳定性和活性，使工艺运行较稳定。为了防止流化悬浮载体随混合液进入下一个环节，在好氧区内适当位置设计采用筛网进行简单拦截和分隔。筛网材质选用不锈钢，型式与悬浮载体配套。

MBBR工艺特点如下：

1)容积负荷高，节约占地

通过向反应池中投加悬浮载体，对比活性污泥法，可显著提高有效生物量，对比生物膜法，悬浮载体流化显著提高传质效果。占地可较活性污泥法节约30%-50%用地。

2)可同步强化脱氮除磷

采用活性污泥-悬浮载体复合工艺，可实现同一反应器内不同功能微生物的污泥龄分离。脱氮菌群（硝化菌群）一般为长泥龄细菌，需较长泥龄(15-25d)；除磷菌群（聚磷菌）一般为短泥龄细菌，需较短泥龄(3-7d)；泥龄过长，易导致微生物活性较差处理负荷降低、老化难以聚集降低沉降性能等，实际传统脱氮除磷工艺在污泥龄上存在不可调和的矛盾。复合工艺由于载体的投加，为硝化细菌的生长提供了载体，延长其污泥龄，提高脱氮效果；同时控制活性污泥体系为短泥龄，可增强除磷效果；泥-膜在曝气及水流带动下充分流化，促进生物膜更新，防止泥龄过长、污泥老化处理性能下降；冬季水温较低、活性污泥系统不利于硝化菌群生长时，脱落生物膜对活性污泥起到持续接种作用，维持系统硝化性能不下降。

3)抗冲击负荷能力强，恶劣水质条件下仍表现较好处理效果

冲击负荷主要表现为常规污染物水质冲击、毒害污染物水质冲击和水量冲击，本质是单位时间内单位表面积微生物所承载的污染物量的变化对处理效果的影响。MBBR工艺悬浮载体区污泥龄长，增大微生物种群的丰度，有利于难降解有机物的处理。低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下，MBBR长泥龄及局部存在好氧、缺氧微环境，有利于其对于恶劣水质条件下，适应微生物的筛选与富集，利于驯化嗜冷菌、耐高盐菌等的富集。生物膜传质比活性污泥慢，同样生物降解产生的热量与水体交换较慢，提高微生物的局部环境温度，有利于细菌活性的维系，宏观表现出MBBR对于低温、高盐、低基质等恶劣水质条件下，仍有较好的处理效果。

4)无活性污泥工艺易污泥膨胀等问题

采用纯MBBR系统，因为为纯膜法，无污泥膨胀问题；采用活性污泥-悬浮载体复合工艺时，由于老化脱落的生物膜无机质比例较高，密度大易于沉降；且生物膜胞外聚合物比活性污泥更多，具有接触絮凝效果，提高污泥聚集性能，提高污泥沉降性能。

5)污泥产量较低，节约污泥处置费用

生物膜法的污泥产率仅为活性污泥工艺的一半，采用MBBR工艺可显著降低剩余污泥产量，且污泥沉降性能的提升，易于降低污泥含水率，可节约污泥处置费用。

6)无固定床生物膜工艺易堵塞、需反冲洗、滋生红虫等问题

固定床工艺经常出现配水不均匀易产生死区、需定期反冲洗额外耗能及需配套设施、受红虫困扰降低硝化性能等问题。由于悬浮载体和水流在生物池的整个容积内都能得到混合，从根本上杜绝了生物池的堵塞可能，池容得到完全利用，无需反冲洗。摇蚊幼虫，又称红虫，属后生动物，易在水流较缓、水质较为稳定区域产卵滋生，且以硝化菌群为主要食料，不利于系统的安全与稳定，在固定床工艺尤其常见，而生物膜法的活性污泥方式运行，从生存条件上遏制了红虫的生长条件。

7)系统寿命长

悬浮载体耐磨耐用，搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏悬浮载体；整个搅拌和曝气系统很容易维护管理，由于悬浮载体对气泡的切割作用提高氧转移效率，可使用穿孔曝气提高曝气系统安全性，延长检修周期。

8)适用于污水处理厂新建或升级改造及立体扩容

适合于污水处理厂的新建或升级改造及立体扩容。工艺运转灵活性高，首先，可以采用各种池型（深浅方圆都可），而不影响工艺的处理效果；其次，可以很灵活的选择不同比表面积悬浮载体及不同悬浮载体填充率。当实际运行进水水质或水量发生变化时，只通过提高悬浮载体填充率，即可保证原设计生物池容不变的情况下，满足原设计或提标后出水标准，达到体力扩容的目的，达到兼顾高效处理和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求；最后，移动床生物膜工艺可以方便的与原有工艺有机结合，形成活性污泥-生物膜复合工艺，传统调控活性污泥系统的监测及控制方法（例如控制排泥、曝气等）均可用于复合工艺的调控，可根据系统功能、运行状况灵活调整。

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