1、MBBR 綜述1.MBBR的本質(zhì)2.采用MBBR進(jìn)行污水處理的一般工藝流程3.MBBR的結(jié)構(gòu)4.MBBR的微生物5.污泥6.MBBR的傳質(zhì)7. MBBR去除有機(jī)物的狀況8. 以Sjohinda污水處理廠為例來(lái)說(shuō)明MBBR的處理效果9.掛膜10.MBBR的特點(diǎn)11.MBBR的應(yīng)用現(xiàn)狀 MBBR (moving bed bio-film reactor) 移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器 80年代末出現(xiàn)的一種新型生物膜水處理方法國(guó)外研究起步早，且已有專(zhuān)門(mén)的企業(yè)從事MBBR的研究和設(shè)備的開(kāi)發(fā)國(guó)內(nèi)，清華大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)同濟(jì)大學(xué)已申請(qǐng)了MBBR載體的部分專(zhuān)利主要應(yīng)用于污水廠的改造、小型污水處理設(shè)備、特殊行業(yè)廢水處理1.

2、MBBR的本質(zhì) 三相流化床裝置 固相：聚乙烯及其衍生物 或聚丙烯及其衍生物 制成的載體 液相：廢水 氣相：空氣2.采用MBBR進(jìn)行污水處理的一般工藝流程進(jìn)水格柵調(diào)節(jié)池MBBR沉淀池過(guò)濾消毒出水污泥回流3.MBBR的結(jié)構(gòu) 3.1 MBBR的載體 懸浮載體是MBBR的核心，也是MBBR區(qū)別于 其他生物膜水處理技術(shù)的重要特征 材質(zhì)：聚乙烯及其改性材料或聚丙烯及其改性材料 結(jié)構(gòu)：內(nèi)十字交叉或內(nèi)米字交叉圓柱體 外圈具有魚(yú)鰭狀的溝棱以增加載體的比表面積 密度： 略小于水的密度3.2 MBBR的曝氣 好氧型MBBR的流化混合與充氧的機(jī)制 通常采用鼓風(fēng)曝氣，并采用微空曝氣頭，所產(chǎn)生的氣 泡小，氣相比表面積大，

3、傳質(zhì)面積大，傳質(zhì)效果好 曝氣頭的設(shè)計(jì)：1）阻力應(yīng)該小，不易堵塞； 2）價(jià)格低廉。 布?xì)猓毫骰臄?shù)學(xué)模擬，避免死角曝氣的氣量：只需滿(mǎn)足兩點(diǎn)：1.滿(mǎn)足微生物新陳代謝；2.能夠使氣、液、固三相完全混合，實(shí)現(xiàn)流化。 由于MBBR的壓頭損失比傳統(tǒng)流化床的壓頭小，所以， 動(dòng)力消耗低。而鼓風(fēng)的動(dòng)力消耗是好氧處理法主要的能 量消耗，所以，MBBR這種對(duì)氣量的要求又構(gòu)成了它的 經(jīng)濟(jì)性。4.MBBR的微生物主體上遵循好氧條件下，微生物對(duì)有機(jī)物的降解；紊流下的氧與有機(jī)質(zhì)傳遞利于好氧微生物的生長(zhǎng)，當(dāng)生物膜達(dá)到一定厚度時(shí)，呈黃褐色，并可以鏡檢到大量的鐘蟲(chóng)和輪蟲(chóng)等動(dòng)物。同時(shí)，MBBR中，世代時(shí)間長(zhǎng)的硝化菌和亞硝化菌也能夠

4、繁殖和增殖，因而具有了較好的脫氮能力 MBBR的生物膜生物膜內(nèi)微生物的種類(lèi)多，專(zhuān)一性強(qiáng)，特別是微生物的食物鏈長(zhǎng)，可以在單位載體內(nèi)形成從細(xì)菌原生動(dòng)物后生動(dòng)物的食物鏈。通常，受到紊流水力沖刷的生物膜當(dāng)其厚度大于0.15 mm時(shí)，生物膜是不具有活性的。但筆者通過(guò)MBBR在中水處理小試發(fā)現(xiàn)，MBBR生物膜的厚度達(dá)到0.25mm，而其中，好氧和兼氧部分可以達(dá)到0.20mm。5.污泥在各類(lèi)文獻(xiàn)中存在著不同的說(shuō)法：1）生物膜上脫落下來(lái)的生物污泥，所含有的動(dòng)物成 分比較多，比重較大，而且污泥顆粒個(gè)體大，污 泥的沉降性能良好，易于固液分離；2）MBBR中脫落的生物膜沉降性能好，需要加入一 定量的絮凝劑才能快速實(shí)

5、現(xiàn)固液分離。 筆者發(fā)現(xiàn)依靠單純的重力作用快速實(shí)現(xiàn)固液分離 是困難的，需要采取必要的沉降設(shè)備以快速實(shí)現(xiàn) 固液分離，例如斜板沉降。 大多數(shù)的文獻(xiàn)中均認(rèn)為MBBR工藝由于其微生物活性高，且微生物流失少，污泥濃度達(dá)到 不需要采取污泥回流。筆者認(rèn)為實(shí)際工程中，是需要污泥回流設(shè)備的，這對(duì)于設(shè)備啟動(dòng)和預(yù)防突發(fā)的非正常運(yùn)行都是十分必要的。6.MBBR的傳質(zhì) MBBR的傳質(zhì)總體來(lái)講包括四個(gè)方面： 1.氧氣在液相中的傳遞； 2.氧氣在生物相的傳遞； 3.有機(jī)質(zhì)在液相中的傳遞； 4.有機(jī)質(zhì)在生物相的傳遞。6.1 氧氣在液相中的傳遞 氧氣在液相中的傳遞與氣泡特性和由液體性質(zhì)決定的氣膜和液膜厚度相關(guān) 載體由于水力提升作

6、用在液相中上下翻轉(zhuǎn)，不斷地打碎、切碎大氣泡，使之成為小氣泡。這樣在不增加供氣量地情況下，相對(duì)增加了氣相含率，增大了氧的傳質(zhì)量。 6.2 氧氣在生物相的傳遞溶解氧由于有機(jī)質(zhì)的分解和微生物的內(nèi)源呼吸作用而消耗。隨著氧氣在生物相內(nèi)傳遞阻力的存在和氧氣在生物相內(nèi)的消耗，氧氣濃度不斷地降低 ；當(dāng)生物膜生長(zhǎng)到一定程度后，生物膜對(duì)氧的需求量也一定；控制進(jìn)水BOD在一定范圍內(nèi)及控制生物膜的厚度是提高氧在生物相中利用率的重要因素之一 ；脫膜即膜表面的不斷更新是控制生物膜厚度的措施 。6.3 有機(jī)質(zhì)在液相中的傳遞有機(jī)質(zhì)是隨原水一齊進(jìn)入反應(yīng)器的，有機(jī)質(zhì)以溶解或懸浮兩種狀態(tài)存在于液相中，有機(jī)質(zhì)只有形成溶解態(tài)才能被微生

7、物所利用；從絕對(duì)數(shù)目上來(lái)講，溶解分子與載體碰撞的幾率越大，有機(jī)質(zhì)被生物相吸附的幾率就越大。而MBBR的紊流較其他非流化床技術(shù)的吸附幾率更大。 6.4 有機(jī)質(zhì)在生物相內(nèi)的傳遞有機(jī)質(zhì)被微生物降解的過(guò)程就是一個(gè)細(xì)胞自身生長(zhǎng)的過(guò)程，降解的產(chǎn)物成為細(xì)胞新的增長(zhǎng)所需的物質(zhì)來(lái)源。有機(jī)質(zhì)被微生物的新陳代謝所利用。曾經(jīng)認(rèn)為生化過(guò)程只在微生物的表面進(jìn)行。但已有文獻(xiàn)表明在一般情況下，只要有機(jī)質(zhì)的分子不是很大，可以實(shí)現(xiàn)向生物膜內(nèi)的轉(zhuǎn)移。 7. MBBR去除有機(jī)物的狀況8.MBBR的硝化與反硝化瑞典Sjolunda污水處理廠將MBBR作為反硝化反應(yīng)池，并投加持續(xù)碳源。在水溫為16時(shí)，投加乙醇的反硝化率約為, 投加甲醇的

8、最大反硝化率約為該污水處理廠采用后反硝化工藝，在HRT小于3h情況下，TN的去除率在8090之間。9.掛膜MBBR主要處理的是生活污水及部分的工業(yè)廢水，考慮到污水中有機(jī)物濃度低，可能會(huì)不利于載體的掛膜。 在這個(gè)階段，主要采取兩種辦法進(jìn)行接種掛膜： 1）接種污泥； 2）投加糞肥，接種污泥。 10.MBBR的特點(diǎn)一般的好氧生物濾池不能充分利用池容，而MBBR由于曝 氣和水力提升作用使懸浮載體廣泛地分布在反應(yīng)器內(nèi)，在 合理的布局下避免死角，充分利用池容；生物轉(zhuǎn)盤(pán)法會(huì)常出現(xiàn)機(jī)械設(shè)備問(wèn)題，而MBBR中有機(jī)質(zhì)與 生物相的接觸是由于液相的混合產(chǎn)生的，不存在這樣的機(jī) 械設(shè)備問(wèn)題；淹沒(méi)式生物濾池難以使負(fù)荷均勻分

9、布在載體的表面，而 MBBR的不斷提升就是使有機(jī)質(zhì)均勻分布的過(guò)程；由于需要反沖洗，洗顆粒介質(zhì)生物濾池不能連續(xù)工作，而 MBBR不需要反沖洗；流化床類(lèi)似的工藝的動(dòng)力消耗主要集中在曝氣上，而普通流 化床所采用的介質(zhì)多為石英砂、無(wú)煙煤、活性炭、陶粒和沸石等等，密度均大于水，使其完全流化消耗的動(dòng)力大，MBBR采用的載體密度小，當(dāng)載滿(mǎn)生物膜后，密度近似于1，載體在反應(yīng)器內(nèi)流化所消耗的動(dòng)力小。MBBR所采用的載體比表面積大，其表面附著的生物量多，食物鏈長(zhǎng)，污泥濃度高，污泥產(chǎn)生量小，有許多應(yīng)用MBBR工藝的流程甚至沒(méi)有污泥回流裝置；MBBR法較活性污泥法的處理效果好，在相同負(fù)荷條件下，HRT短；MBBR體積小，基建費(fèi)用小，運(yùn)行費(fèi)用低，比接觸氧化法經(jīng)濟(jì)。11.MB