1、MBBR工藝介紹

       移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器工藝（MovingBed Biofilm Reactor，MBBR）起源于20世紀(jì)80年代末挪威，是目前國(guó)際上成熟的污水生化處理技術(shù)，旨在強(qiáng)化生化池深度脫氮除磷，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，廣泛應(yīng)用于污水廠提標(biāo)、提量改造。自1989年挪威STENSHOLT市政污水廠工程應(yīng)用MBBR以來(lái)，已在50多個(gè)國(guó)家建成了數(shù)千套市政和工業(yè)廢(污)水處理設(shè)施，取得了良好的效果。該工藝以懸浮填料為微生物提供生長(zhǎng)載體，通過(guò)懸浮填料的充分流化，實(shí)現(xiàn)污水的高 效處理。該工藝充分汲取了生物接觸氧化及生物流化床的優(yōu)點(diǎn)，克服了其傳質(zhì)效率低、處理效率差、流化動(dòng)力高等缺點(diǎn)，運(yùn)用生物膜法的基本原理，充分利用了活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)生物膜工藝的活性污泥方式運(yùn)行。MBBR工藝，按微生物存在形式劃分，分為懸浮填料工藝（MBBR）及活性污泥-懸浮填料復(fù)合工藝。在國(guó)內(nèi)MBBR的市政污水處理規(guī)模超過(guò)2000萬(wàn)噸/天，是高排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造的典型工藝。

       MBBR工藝是以活性污泥運(yùn)行的生物膜工藝，基本原理是向曝氣池中投加一定量密度接近于水的懸浮填料，污水流經(jīng)填料時(shí)，逐漸在填料內(nèi)外表面形成生物膜，提高反應(yīng)器內(nèi)微生物的種類和數(shù)量，使污水得到凈化。

       MBBR工藝通常分為純膜MBBR和泥膜共混的MBBR。早期的MBBR專指純膜MBBR工藝，是對(duì)流化床工藝的改良，通過(guò)采用比重與水接近的懸浮填料替代傳統(tǒng)的重質(zhì)填料，節(jié)約填料流化的能耗。純膜MBBR，系統(tǒng)不設(shè)置污泥回流，微生物主要以附著態(tài)形式存在于懸浮填料上。

       泥膜共混MBBR工藝，是將活性污泥法與生物膜法相結(jié)合，旨在原位強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)處理效果，泥膜共混MBBR既有懸浮態(tài)微生物，又有附著態(tài)微生物，需要污泥回流。國(guó)內(nèi)的污水廠升級(jí)改造，多與現(xiàn)有工藝相結(jié)合，采用泥膜共混MBBR。泥膜共混MBBR工藝，是雙泥齡污水處理技術(shù)，是將MBBR工藝與活性污泥工藝相結(jié)合，兼具活性污泥和生物膜二者的優(yōu)點(diǎn)，依靠曝氣或攪拌作用使填料處于流化狀態(tài)，進(jìn)而形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜，使得整個(gè)反應(yīng)器空間得到充分利用，充分發(fā)揮附著態(tài)和懸浮態(tài)生物兩者的性，既具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥量少的特點(diǎn)，又具有活性污泥法的高 效和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活的特點(diǎn)，揚(yáng)長(zhǎng)避短，相互補(bǔ)充。

2、MBBR工藝原理

       MBBR工藝運(yùn)用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的優(yōu)點(diǎn)，又克服了傳統(tǒng)活性污泥法及固定式生物膜法的缺點(diǎn)。

       技術(shù)關(guān)鍵在于研究和開(kāi)發(fā)了比重接近于水，輕微攪拌下易于隨水自由運(yùn)動(dòng)的生物填料。生物填料具有有效表面積大，適合微生物吸附生長(zhǎng)的特點(diǎn)。填料的結(jié)構(gòu)以具有受保護(hù)的可供微生物生長(zhǎng)的內(nèi)表面積為特征。MBBR工藝原理示意圖如圖2-1所示，當(dāng)曝氣充氧時(shí)，空氣泡的上升浮力推動(dòng)填料和周圍的水體流動(dòng)起來(lái)，當(dāng)氣流穿過(guò)水流和填料的空隙時(shí)又被填料阻滯，并被分割成小氣泡。在這樣的過(guò)程中，填料被充分地?cái)嚢璨⑴c水流混合，而空氣流又被充分地分割成細(xì)小的氣泡，增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。在厭/缺氧條件下，水流和填料在潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔孟鲁浞至鲃?dòng)起來(lái)，達(dá)到生物膜和被處理的污染物充分接觸而生物分解的目的。因此，MBBR工藝突破了傳統(tǒng)生物膜法(固定床生物膜工藝的堵塞和配水不均，以及生物流化床工藝的流化局限)的限制，為生物膜法更廣泛地應(yīng)用于污水的生物處理奠定了較好的基礎(chǔ)。

             （a）好氧反應(yīng)器                       （b）厭（缺）氧反應(yīng)器

                               圖2-1 MBBR工藝原理示意圖

       MBBR工藝的核心在于研究開(kāi)發(fā)了比重接近于水，輕微攪拌下便可自由移動(dòng)的懸浮填料，它具有比表面積大，掛膜速度快，生物親和性更好，生物活性高，使用壽命長(zhǎng)，具有高 效的氨氮去除能力、同步硝化反硝化能力以及有機(jī)物去除能力。

       投加懸浮填料后可大大提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類，由于填料密度接近于水，所以在曝氣或攪拌的時(shí)候，與水呈混合狀態(tài)，隨著填料在池中自由移動(dòng)，加速了微生物與污染物、氧氣之間的傳質(zhì)效率，從而提高反應(yīng)器的處理效率。填料在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細(xì)小，增加了氧氣的利用率。

       MBBR工藝系統(tǒng)的關(guān)鍵是實(shí)現(xiàn)懸浮填料的充分流化，以達(dá)到強(qiáng)化處理污染物的目的，因此，MBBR工藝是包含了高 效的生物懸浮填料，池體設(shè)計(jì)、填料、曝氣系統(tǒng)、填料疏導(dǎo)系統(tǒng)、攔截網(wǎng)自清洗系統(tǒng)，填料投加與智能管控系統(tǒng)，以及檢修應(yīng)急措施等系統(tǒng)性工藝。根據(jù)污水性質(zhì)及項(xiàng)目情況合理配置系統(tǒng)內(nèi)的各設(shè)備的參數(shù)，發(fā)揮其zui大功效，達(dá)到穩(wěn)定達(dá)標(biāo)出水的目的。該技術(shù)適用性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣，既可用于有機(jī)物去除，也可用于脫氮除磷；可在好氧環(huán)境下運(yùn)行，也可在厭氧、缺氧環(huán)境下運(yùn)行。

       在曝氣區(qū)內(nèi)生物懸浮填料的流化主要依靠曝氣系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在好氧區(qū)中，通過(guò)適當(dāng)?shù)钠貧庀到y(tǒng)確保生物載體流化填料的流化效果，確保流化填料在水體中做上下、前后的流動(dòng)，確保填料與污水進(jìn)行充分的混和、碰撞、接觸，有效完成污染物、水、氣三向的接觸、交換、吸附等過(guò)程。采用穿孔管曝氣進(jìn)行曝氣，可以確保生物流化填料進(jìn)行上下的流化運(yùn)動(dòng)以及促進(jìn)填料的脫膜掛膜過(guò)程。填料比重選擇為0.94-0.97g/cm3，在培菌期間，填料表面會(huì)慢慢附著大量的生物膜，附著量越大，比重逐漸增加，當(dāng)填料上生物膜到一定厚度時(shí)，其比重大于1，填料從非曝氣區(qū)下沉到水池底部，曝氣區(qū)底部的沖擊力zui強(qiáng)，能迅速?zèng)_洗掉填料上的殘余生物膜，脫膜后的填料比重也隨之降低到1以下，并在曝氣區(qū)上升。根據(jù)掛膜前后的比重變化特點(diǎn)，填料可以隨水流在曝氣區(qū)和非曝氣區(qū)翻騰，從而交替完成了生物膜的生長(zhǎng)和脫落過(guò)程，保證生物膜的數(shù)量穩(wěn)定性和活性，使工藝運(yùn)行較穩(wěn)定。為了防止流化懸浮填料隨混合液進(jìn)入下一個(gè)環(huán)節(jié)，在好氧區(qū)內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)計(jì)采用篩網(wǎng)進(jìn)行攔截和分隔。篩網(wǎng)材質(zhì)選用不銹鋼304，型式與懸浮填料配套。

       MBBR工藝既可用于新建的污水處理廠，更可用于現(xiàn)有污水處理廠的工藝升級(jí)改造和擴(kuò)容，可嵌入到A2O、AO、氧化溝、SBR等現(xiàn)有工藝中使用。

3、MBBR工藝特點(diǎn)

3.1可同步強(qiáng)化脫氮除磷：

       采用活性污泥-懸浮填料復(fù)合工藝，可實(shí)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(zhǎng)泥齡細(xì)菌，需較長(zhǎng)泥齡(15-25d)；除磷菌群（聚磷菌）一般為短泥齡細(xì)菌，需較短泥齡(3-7d)；泥齡過(guò)長(zhǎng)，易導(dǎo)致微生物活性較差處理負(fù)荷降低、老化難以聚集降低沉降性能等，實(shí)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(fù)合工藝由于生物填料的投加，為硝化細(xì)菌的生長(zhǎng)提供了載體，延長(zhǎng)其污泥齡，提高脫氮效果；同時(shí)控制活性污泥體系為短泥齡，可增強(qiáng)除磷效果；泥-膜在曝氣及水流帶動(dòng)下充分流化，促進(jìn)生物膜更新，防止泥齡過(guò)長(zhǎng)、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(zhǎng)時(shí)，脫落生物膜對(duì)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。生化段出水TP可<1mg/L，生化段TP去除率超過(guò)90%，氨氮去除率可高達(dá)99%以上。

3.2負(fù)荷高，節(jié)省占地：

       通過(guò)向反應(yīng)池中投加生物填料進(jìn)行原池提標(biāo)改造，不用新增土地。對(duì)比活性污泥法，可顯著提高有效生物量，對(duì)比生物膜法，填料流化顯著提高傳質(zhì)效果?？蓪?shí)現(xiàn)提標(biāo)、提量、提標(biāo)同時(shí)提量，可提量超過(guò)99%；負(fù)荷是傳統(tǒng)工藝的2-5倍以上。占地可較活性污泥法節(jié)約30%-50%用地。

3.3土建改動(dòng)少：

       的攔截疏導(dǎo)系統(tǒng)的使用，可以不用改動(dòng)生化池土建結(jié)構(gòu)就可實(shí)現(xiàn)升級(jí)改造。

抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，惡劣水質(zhì)條件下仍表現(xiàn)較好處理效果：

       沖擊負(fù)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(shí)間內(nèi)單位表面積微生物所承載的污染物量的變化對(duì)處理效果的影響。MBBR工藝填料區(qū)污泥齡長(zhǎng)，增大微生物種群的豐度，有利于難降解有機(jī)物的處理。低溫、高鹽、低基質(zhì)等惡劣水質(zhì)條件下，MBBR長(zhǎng)泥齡及局部存在好氧、缺氧微環(huán)境，有利于其對(duì)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(xì)菌活性的維系，宏觀表現(xiàn)出MBBR對(duì)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。

3.4耐受低溫、貧營(yíng)養(yǎng)、高毒性、高氯離子等水質(zhì)：

       填料上的生物膜泥齡長(zhǎng)，一般超過(guò)30d，有利于硝化菌群的富集，尤其是有利于特殊水質(zhì)條件下相關(guān)高 效菌種的篩選；北方的污水廠飽受低溫困擾，MBBRzui低可實(shí)現(xiàn)3℃低溫處理； MBBR可用于C/N較低的污水處理或微污染水處理，也可實(shí)現(xiàn)氯離子5000-10000mg/L脫氮處理；這些均是活性污泥工藝難以處理的情形，而MBBR在此表現(xiàn)出優(yōu)異的性能，解決了相關(guān)難題；

3.5可持續(xù)升級(jí)：

       工藝的靈活性強(qiáng)，擴(kuò)展性好，由于懸浮填料有不同比表面積及填充率，進(jìn)水指標(biāo)提高或出水指標(biāo)提高后，不需要作任何改動(dòng)，只需懸浮填料換代或提高投加量既可實(shí)現(xiàn)，填充率可在10-70%。

3.6投資省：

       MBBR工藝的主要投資源于懸浮填料，而懸浮填料的用量與水量、水質(zhì)、出水標(biāo)準(zhǔn)、溫度等多種因素相關(guān)，市政污水從50-800元/(m3/d)不等，典型值100-400元/(m3/d)；且使用壽命超過(guò)20年，無(wú)需更換及補(bǔ)充懸浮填料，無(wú)后續(xù)追加費(fèi)用。

3.7項(xiàng)目實(shí)施周期短：

       一般每組池子在3-15d，主要由于土建改動(dòng)量少甚至沒(méi)有，配套設(shè)備均為預(yù)制，可直接實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)模塊式安裝。

3.8運(yùn)行費(fèi)用低：

       懸浮填料流化無(wú)需額外曝氣及攪拌，正常曝氣即可滿足懸浮填料流化要求，填料在池中的不斷移動(dòng)，提高了填料上的生物膜與水中的污染物與氧氣的傳質(zhì)速率和傳質(zhì)效率，極大地提高了處理效率；同時(shí)提高氧的利用率，降低能耗。攔截疏導(dǎo)系統(tǒng)均采用不銹鋼材質(zhì)，使用壽命15年以上，懸浮填料的使用壽命更是在20年以上，生化池幾乎沒(méi)有需要維修的設(shè)備，節(jié)省維修成本。

3.9污泥產(chǎn)量少，沉降性能好，節(jié)約污泥處置費(fèi)用：

       懸浮填料上的生物膜微生物菌群豐富，生命周期長(zhǎng)，生物鏈長(zhǎng)，產(chǎn)泥量少，采用純膜MBBR工藝，污泥產(chǎn)量只是活性污泥工藝的30%以下。在提標(biāo)改造工藝中，將生物處理系統(tǒng)中的微生物量提高到10000mg/l以上時(shí)，不會(huì)增加二沉池的固體負(fù)荷。并且由于產(chǎn)泥量少，可節(jié)約污泥處置費(fèi)用。

3.10運(yùn)行管理方便簡(jiǎn)單：

       MBBR工藝對(duì)現(xiàn)有污水廠改造時(shí)，不改動(dòng)原有運(yùn)行模式，能夠延續(xù)已有運(yùn)行人員對(duì)工藝的運(yùn)行管理經(jīng)驗(yàn)，調(diào)試運(yùn)行后，填料上的微生物量會(huì)隨進(jìn)水負(fù)荷的變化而變化，不需要人工調(diào)整，可保證出水的穩(wěn)定性。且工藝無(wú)特殊維護(hù)需求，運(yùn)行管理簡(jiǎn)單。

3.11無(wú)活性污泥工藝易污泥膨脹等問(wèn)題：

       采用純MBBR系統(tǒng)，因?yàn)闉榧兡し?，無(wú)污泥膨脹問(wèn)題；采用活性污泥-懸浮填料復(fù)合工藝時(shí)，由于老化脫落的生物膜無(wú)機(jī)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。

無(wú)固定床生物膜工藝易堵塞、需反沖洗、滋生紅蟲(chóng)等問(wèn)題：

       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(chóng)困擾降低硝化性能等問(wèn)題。由于填料和水流在生物池的整個(gè)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(wú)需反沖洗。搖蚊幼蟲(chóng)，又稱紅蟲(chóng)，屬后生動(dòng)物，易在水流較緩、水質(zhì)較為穩(wěn)定區(qū)域產(chǎn)卵滋生，且以硝化菌群為主要食料，不利于系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定，在固定床工藝尤其常見(jiàn)，而生物膜法的活性污泥方式運(yùn)行，從生存條件上遏制了紅蟲(chóng)的生長(zhǎng)條件。

3.12系統(tǒng)壽命長(zhǎng)：

       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(gè)攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護(hù)管理，由于填料對(duì)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(zhǎng)檢修周期。

3.13適合于污水處理廠的升級(jí)改造及立體擴(kuò)容：

       工藝運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性高，首先，可以采用各種池型（深淺方圓都可），而不影響工藝的處理效果；其次，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(dāng)實(shí)際運(yùn)行進(jìn)水水質(zhì)或水量發(fā)生變化時(shí)，只通過(guò)提高填料填充率，即可保證原設(shè)計(jì)生物池容不變的情況下，滿足原設(shè)計(jì)或提標(biāo)后出水標(biāo)準(zhǔn)，達(dá)到體力擴(kuò)容的目的，達(dá)到兼顧高 效處理和遠(yuǎn)期擴(kuò)大處理規(guī)模而無(wú)需增大池容的要求；zui后，移動(dòng)床生物膜工藝可以方便的與原有工藝有機(jī)結(jié)合，形成活性污泥-生物膜復(fù)合工藝，傳統(tǒng)調(diào)控活性污泥系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)及控制方法（例如控制排泥、曝氣等）均可用于復(fù)合工藝的調(diào)控，可根據(jù)系統(tǒng)功能、運(yùn)行狀況靈活調(diào)整。

4、生產(chǎn)廠家介紹

       大連宇都環(huán)境工程技術(shù)有限公司成立于2002年，專注于MBBR工藝的環(huán)保企業(yè)，國(guó)內(nèi)MBBR填料生產(chǎn)量zui大的企業(yè)之一；國(guó)內(nèi)MBBR填料出口量zui大的企業(yè)。