乡镇生活污水处理设备MBBR工艺装置

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乡镇生活污水处理设备MBBR工艺装置

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乡镇生活污水处理设备MBBR工艺装置

MBBR工艺的原理

MBBR工艺是悬浮生长活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺。污水连续经过MBBR反应器内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，通过生物膜上的微生物作用，使污水得到净化。填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自由移动：对于好氧反应器，通过曝气使填料移动；对于厌氧反应器，则是依靠机械搅拌。与一般填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触，并可随混合液的流动而流动并相互充分混合接触，因此被称为MBBR工艺。

MBBR工艺的特点

MBBR反应器是在生物滤池和生物流化床工艺基础上发展起来的，它既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的优点，又具有活性污泥法的运转灵活性，与其他工艺相比具有以下特点：

（1）占地面积小

在生物填料填充率 32%左右和相同的污染负荷的条件下，MBBR移动床生物处理池约占常规生物处理池（包括厌氧 /缺氧 / 好氧）30％~50％的池容。

（2）活性微生物量大

 MBBR中生物膜的载体是流动的，由于水的剪切力和载体运动所产生的摩擦力，填料表面的生物膜会自然脱落，部分污泥随出水流出反应器，部分污泥仍留在反应 器中，起到活性污泥的作用。污泥浓度是普通活性污泥的5倍~10倍，净化功能显著提高； 微生物相多样化，生物的食物链长。所以，不会引起堵塞，无需反冲洗，一般不需回流，反应器的水头损失小。

（3）良好的脱氮能力

  填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。

（4）去除有机物效果好

   反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，又因填料、水都是运动的，故气、水、固相之间的传质较好，填料上生物膜的活性较高，提高了系统的有机负荷和效率。

填料的特点

MBBR所使用的填料多为聚乙烯或聚丙烯塑料填料，以圆柱体或球状体为主。载体密度略低于水，填料比表面积大。表面易于生物膜附着生长，而且巧妙的结构设计使填料在使用时不结团、不堵塞，始终具有理想的空隙率，并具有良好的通气、过水性能，使得整个工艺的搅拌和曝气系统便于维护和管理。

MBBR工艺特点主要有如下几方面：

1.可强化脱氮除磷

采用活性污泥-悬浮填料复合工艺，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。

复合工艺由于生物填料的投加，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。

2. 抗冲击负荷能力强，处理效果好

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工艺填料区污泥龄长，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。

3.活性污泥不易膨胀

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-悬浮填料复合工艺时，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。

剩余污泥产量较低，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。

4. 不易堵塞、无需反冲洗

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。由于填料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*利用，无需反冲洗。

5. MBBR悬浮填料系统寿命长

填料耐磨耐用，搅拌器采用香蕉型的搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料；整个搅拌和曝气系统很容易维护管理，由于填料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。

6. 适用于污水处理厂升级改造及立体扩容

MBBR工艺运转灵活性高，可以采用各种池型，而不影响工艺的处理效果；同时可以很灵活的选择不同比表面积填料及不同填料填充率。当实际运行进水水质或水量发生变化时，只通过提高填料填充率，即可保证原设计生物池容不变的情况下，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。

二、MBBR工艺的应用特点

由于MBBR工艺du有的泥膜共生系统，能够很好的将活性污泥法和生物膜法有机结合起来，具有泥膜共生技术的显著优点，将活性污泥法和生物膜法巧妙的结合在一起。

该系统的主要目的就是利用生物膜法抗低温效果好的特性，增强有机物和氨氮在好氧段的去除，使他们的去除率超过单独使用混合液的相应去除率。

MBBR悬浮填料中生产的生物膜内存在硝化菌，生物膜的剥落会给混合液接种，与在同样的混合液悬浮固体平均细胞停留时间下的单独活性污泥法相比，这种生物膜剥落和接种会显著增加混合液中的硝化菌比例，因此生物膜载体的存在有助于增加单位池子体积的硝化率，增强二级处理工艺的硝化能力，从而进一步提高氨氮的去除效率。其主要应用特点有以下几方面：

1. 适用于进水温度极低的严寒地区

在我国内蒙和东北地区，冬季寒冷季节一般要持续半年。污水进水温度持续低温的情况下，对活性污泥的生长和降解污染物的能力会受到很大的影响。而MBBR工艺系统中具有普通活性污泥法不具备的生物膜系统，抵抗低温的能力更为you秀，例如在我国的内蒙赤峰县污水进水温度zui低时达到4℃，持续监测出水水质指标1个月后发现，污染物指标仍能够满足国家排放标准。

2. 适用于改扩建工程

由于MBBR工艺向生化池中投加悬浮填料后，生化池中悬浮填料的活性污泥菌群可以在不影响原有生化池菌群的前提下生长，这样就可以在不动土建的前提下实现处理水量的增加，的减少了扩建工程的工作量，同时减少了建设用地。但MBBR工艺带来便利的同时，也要注意设计上的问题。

在原有生化池中投加悬浮填料的比例要适中，过度的投加悬浮填料会导致填料的流化困难，根据实际工程经验，悬浮填料zui大投加比例为好氧区池容的60%，通常设计时均留有余量，投加比例不会超过50%，否则填料流化困难将带来填料堆积、堵塞筛网、生化池溢流等严重问题。

3. 应合理设计筛网过流面积及曝气系统

由于一般MBBR工艺悬浮填料尺寸为25mm的圆形多孔填料，悬浮填料在好氧区处于流动循环状态，为避免悬浮填料随水流进入下一个构筑物导致填料的流失，在MBBR工艺悬浮填料区需设置拦截筛网对悬浮填料进行拦截。

设计上需考虑在拦截填料的同时应保证筛网孔眼的过流量，如过流量不足或底部曝气系统设计不合理，将导致悬浮填料在筛网处堆积，这将对过流量产生负面的影响，严重时悬浮填料会全部淤堵在筛网处，导致生化池内的水量无法进入下一单元，zui终导致冒池现象的发生。

设计时应充分应用水力学原理，在筛网处设计单独的穿孔曝气管，使筛网处的悬浮填料处于流化状态，从而发挥悬浮填料正常的处理功能。