隨著國家《水污染防治法》和《水污染防治行動計劃》（簡稱“水十條”）的頒布，對污水處理的排放標(biāo)準(zhǔn)要求越來越嚴(yán)，國內(nèi)現(xiàn)有城鎮(zhèn)污水處理設(shè)施要因地制宜進(jìn)行改造，達(dá)到相應(yīng)排放標(biāo)準(zhǔn)。國內(nèi)很多污水處理廠在建設(shè)初期由于用地限制，并沒有預(yù)留足夠的擴(kuò)建用地。在北方冬季寒冷地區(qū)，由于排放標(biāo)準(zhǔn)的提高、硝化菌群對溫度的敏感性、以及低溫下對活性污泥法污泥濃度的影響，導(dǎo)致生化處理系統(tǒng)不能很好的除氮。對于污水處理工程的這一難點國內(nèi)外均提出了不同的解決辦法，如采用對低溫更具有抵抗能力的生物膜工藝就能很好的解決污水中除氮的問題。生物膜法處理工藝多種多樣，如法國得利滿公司開發(fā)的固定床式的曝氣生物濾池工藝、移動床生物膜處理工藝等等。本文主要針對將生物膜法和活性污泥法有機(jī)結(jié)合的移動床生物膜工藝進(jìn)行介紹。
目前移動床生物膜工藝（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）已在世界上很多國家建成了數(shù)千套污（廢）水處理設(shè)施，取得了良好的處理效果。MBBR工藝運用生物膜法的基本原理、同時結(jié)合活性污泥法的優(yōu)點，以懸浮填料作為微生物生長的載體，通過懸浮填料在二級生化池中的充分流化，實現(xiàn)污水的高效處理。
一、工作原理
移動床生物膜工藝（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）需要具有比重接近于水，有效比表面積大，適合微生物附著生長等特點的懸浮填料，目前國內(nèi)已經(jīng)有多家設(shè)備廠商開發(fā)成功，我國也頒布了相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范。懸浮填料在生化池中輕微攪拌即可懸浮起來，易于隨水自由運動，能夠很好的形成流化狀態(tài)。
在好氧條件下，曝氣充氧時產(chǎn)生的空氣泡上升浮力能夠推動填料和周圍的水體流動，當(dāng)氣流穿過水流和填料空隙時又被填料阻滯，并被分割成小氣泡。在這樣的過程中，填料被充分地攪拌并與水流混合，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。在厭氧條件下，水流和填料在潛水?dāng)嚢杵鞯淖饔孟鲁浞至骰饋恚_(dá)到生物膜和被處理的污染物充分接觸而降解的目的。
MBBR工藝的核心是實現(xiàn)懸浮載體填料的充分流化，以達(dá)到強(qiáng)化處理污染物的目的。在MBBR工藝的實際應(yīng)用上，需要考慮的因素主要有生化池池型、懸浮填料投加量、曝氣系統(tǒng)、攔截篩網(wǎng)、推進(jìn)器等。
在曝氣區(qū)內(nèi)生物填料的流化是系統(tǒng)實現(xiàn)良好處理功能的關(guān)鍵。其主要依靠生化池的好氧區(qū)曝氣系統(tǒng)來實現(xiàn)。在好氧區(qū)中適當(dāng)?shù)钠貧庀到y(tǒng)能夠確保生物載體流化填料的流化效果，保證流化填料在水體中做上下、前后的流動，使填料與污水進(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、吸附等過程。填料比重一般選擇為0.94-0.97，在培菌期間，填料表面會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，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)底部的沖擊力最強(qiáng)，能迅速沖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，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和脫落過程，保證生物膜的數(shù)量穩(wěn)定性和活性，使工藝運行較穩(wěn)定。為了防止流化懸浮填料隨混合液進(jìn)入下一個環(huán)節(jié)，在好氧區(qū)內(nèi)適當(dāng)位置設(shè)計采用篩網(wǎng)進(jìn)行簡單攔截和分隔。篩網(wǎng)材質(zhì)選用不銹鋼，型式與懸浮填料配套。
MBBR工藝特點主要有如下幾方面：
1.可強(qiáng)化脫氮除磷
采用活性污泥-懸浮填料復(fù)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(xì)菌，需較長泥齡（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）；泥齡過長，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(qiáng)除磷效果；泥-膜在曝氣及水流帶動下充分流化，促進(jìn)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(fù)荷能力強(qiáng)，處理效果好
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(jī)物的處理。
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