MBBR工藝是由挪威Kaldnes Mijecpteknogi公司與SINTEF研究機構聯(lián)合開(kāi)發(fā)的一種污水處理工藝，其吸收了傳統流化床和生物接觸氧化法兩種工藝的優(yōu)點(diǎn)，具有良好的脫氮除磷效果。目前，該工藝在國外已成功應用于工業(yè)廢水和生活污水的處理，但在我國應用還較少。
1 MBBR工藝原理及特點(diǎn)
1.1 工藝原理
污水連續經(jīng)過(guò)MBBR反應器(見(jiàn)下圖)內的懸浮填料并逐漸在填料內外表面形成生物膜，通過(guò)生物膜上的微生物作用，使污水得到凈化。填料在反應器內混合液回旋翻轉的作用下自由移動(dòng)：對于好氧反應器，通過(guò)曝氣使填料移動(dòng)；對于厭氧反應器，則是依靠機械攪拌。
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1.2 工藝特點(diǎn)
MBBR反應器既具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長(cháng)、剩余污泥少的特點(diǎn)，又具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性，與其他工藝相比，MBBR具有以下特點(diǎn)：
(1)反應器中污泥濃度較高，一般污泥濃度為普通活性污泥法污泥濃度的5～10倍，曝氣池污泥質(zhì)量濃度可高達30～40g/L。
(2)水頭損失小，不易堵塞，無(wú)需反沖洗，一般不需回流。
(3)作為MBBR工藝核心的懸浮填料具有好氧和厭氧代謝活性，可良好地脫氮除磷。
2 MBBR工藝的應用概況
目前，國內外已對MBBR工藝進(jìn)行了多項試驗性研究，并在實(shí)際應用中取得了較好的效果。由于MBBR可減少現有污水處理系統的體積，易于在現有污水處理廠(chǎng)基礎上升級，且處理效果好，歐洲、美國、日本、新西蘭以及我國均建有MBBR型污水處理廠(chǎng)。
2.1 處理高負荷污水
MBBR工藝在高負荷條件下性能穩定，可多級聯(lián)用處理污水。如可將3個(gè)MBBR連接使用處理肉類(lèi)加工廢水，第一個(gè)反應器的COD負荷高達10kg/m3,HRT約為4h，TCOD去除率為50%～75%；第二個(gè)和第三個(gè)反應器的總HRT為4～13h，TCOD去除率為75%、SCOD去除率為70%～88%，有機物去除率與有機負荷呈線(xiàn)性關(guān)系。
季民等采用厭氧復合床生物膜反應器處理高濃度有機廢水實(shí)驗，取得了良好效果。在進(jìn)水COD為5300～20140mg/L、COD容積負荷為5.38～20.62kg/m3·d、HRT為0.98d的操作條件下，COD去除率>90%。
垃圾滲濾液的成分復雜，有機物濃度較高，是一種很難處理的廢水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR聯(lián)合工藝對垃圾滲濾液進(jìn)行了處理，載體使用聚亞胺酯和顆粒活性炭，該工藝對污染物同時(shí)具有物理、化學(xué)和生物降解作用，可有效去除垃圾滲濾液的有機物、色度和濁度。
2.2 處理低負荷污水
有些單位將生活污水與沖洗水混合排放，導致生活污水中有機物濃度較低，不適合普通的活性污泥法處理。張興文等利用MBBR工藝處理中國石化撫順乙烯有限公司廠(chǎng)區內生活污水及沖洗水的混合排放污水。具體工藝流程為調節池－MBBR－沉淀池－纖維球過(guò)濾罐－活性炭過(guò)濾罐。進(jìn)水水質(zhì)為COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留時(shí)間為2.4h、氣水比為4∶1的情況下，出水各項水質(zhì)指標均可達到國家環(huán)保冷卻水回用標準要求。
馬建勇等研究了MBBR處理低負荷生活污水時(shí)啟動(dòng)和運行的性能和特點(diǎn)，發(fā)現閉路循環(huán)法比排泥掛膜法啟動(dòng)稍慢，但運行初期的處理效果比后者好。同時(shí)還考察了懸浮污泥與填料生物膜之間的關(guān)系，發(fā)現懸浮污泥對填料生物有抑制作用，不利于反應器的長(cháng)期穩定運行。
2.3 脫氮
MBBR中生物膜主要固著(zhù)在填料上，污泥停留時(shí)間與水力停留時(shí)間無(wú)關(guān)，硝化菌、亞硝化菌等生長(cháng)世代時(shí)間較長(cháng)、比增長(cháng)速率很小的微生物都可以在填料上生長(cháng)，從而增強了脫氮能力。脫氮過(guò)程分為硝化和反硝化兩個(gè)階段，分別由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以實(shí)現硝化菌與反硝化菌在空間上相對獨立生長(cháng)，從而優(yōu)化了兩種菌群的生長(cháng)條件。
MBBR用于生物脫氮取得了較好的效果。Rusten等在FREVAR廢水處理廠(chǎng)使用Kaldnes型KI填料中試進(jìn)行廢水的脫氮處理，進(jìn)水為預處理過(guò)的生活污水，溫度為4.8℃～20℃。結果表明，10℃時(shí)，硝化速率可達190gTNK/m2·d，反應器的pH≥7。前期脫氮效果主要受水中易降解有機物濃度和MBBR缺氧區進(jìn)水中溶解氧濃度的影響。該設計將MBBR與前硝化、后脫氮、絮凝劑最后的固體分離系統結合使用，如進(jìn)水為25mgTN/L,總氮的去除率為70%，空床HRT可達4～5h。
2,3-二甲基苯胺是一種環(huán)狀結構且有毒不易降解的有機物，在生產(chǎn)染料和甲滅酸工廠(chǎng)排出的廢水中，含有大量該物質(zhì)。邢國平等采用循環(huán)MBBR對該廢水進(jìn)行處理，當HRT較短時(shí)，氨氮的去除率較大，因為主要發(fā)生的是微生物的耗氧，且氨氮的去除率與其容積負荷成反比。
3 MBBR工藝在運行中易出現的問(wèn)題
3.1 MBBR反應器的流化態(tài)
反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài)，在實(shí)際操作中，經(jīng)常出現由于整個(gè)池內進(jìn)氣分布不均勻而導致局部填料堆積的現象。因此需通過(guò)池型作水力特性計算來(lái)改進(jìn)進(jìn)氣管路的布置和優(yōu)化池內曝氣頭的分布，再根據實(shí)際的曝氣情況調節各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度，調節單個(gè)曝氣頭的曝氣量。除保證池內出水端具有較大曝氣量，以便使整個(gè)池內填料呈均勻流化狀態(tài)外，還可以采用穿孔曝氣管，便于使池四邊和四角進(jìn)氣分布均勻。反應器的構造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明，反應器的長(cháng)深比為0.5左右時(shí)有利于填料完全移動(dòng)，或者通過(guò)導流板的強制循環(huán)來(lái)解決池內死角的問(wèn)題，這樣能使氣水比降到4：1左右。在實(shí)際工程設計時(shí)應通過(guò)大量試驗來(lái)優(yōu)化反應器的構造和水力特性，降低能耗，進(jìn)一步提高M(jìn)BBR的經(jīng)濟效益。同時(shí)可以查看中國污水處理工程網(wǎng)更多技術(shù)文檔。
3.2 填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失，移動(dòng)床生物膜反應池的出水口要設置格柵板。但在運行調試過(guò)程中易出現格柵堵塞的問(wèn)題，在實(shí)驗室采用鉆孔塑料板作格柵時(shí)也出現了大團懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過(guò)加強對出水區格柵處進(jìn)行曝氣，可以防止填料對格柵的堵塞，但對于懸浮污泥的附著(zhù)問(wèn)題，只能從格柵的材料和間距上解決，如選擇光滑吸附性小的材料，間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大，使其不易被懸浮物質(zhì)附著(zhù)等，這需要在實(shí)驗和實(shí)際工程操作中不斷改進(jìn)，以避免該問(wèn)題影響整個(gè)污水處理系統的正常運行。
4 MBBR工藝的研究方向
4.1 懸浮填料
從經(jīng)濟、高效、實(shí)用的角度出發(fā)，應對填料表面的化學(xué)特性及懸浮填料的脫落機制進(jìn)行深入的研究，并可制造一些功能區，以適于不同要求的好氧、厭氧微生物的生長(cháng)，同時(shí)又可兼顧其易掛膜、易脫膜的特點(diǎn)。應盡可能地降低懸浮填料的造價(jià)，使懸浮填料能更廣泛的應用于污水處理。
4.2 MBBR與其它工藝的組合
多級MBBR反應器、MBBR和A/O法聯(lián)合工藝、生物膜-活性污泥聯(lián)合工藝、MBBR和SBR聯(lián)合工藝等組合工藝都具有各自的優(yōu)點(diǎn)，對這些組合工藝應加強研究并進(jìn)行實(shí)際應用。來(lái)源：谷騰水網(wǎng)
