MBBR工藝原(yuan)理是(shi)運(yun)用生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)膜法的(de)基本原(yuan)理，通過向(xiang)反應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)投加一定數量的(de)懸浮(fu)載(zai)體，提高反應(ying)(ying)器(qi)中(zhong)的(de)生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)量及生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)種(zhong)類(lei)，從而提高反應(ying)(ying)器(qi)的(de)處理效率。由于(yu)填料密(mi)度接近(jin)于(yu)水，所(suo)以在曝氣的(de)時候(hou)，與水呈完全混合狀態，微生(sheng)(sheng)(sheng)物(wu)生(sheng)(sheng)(sheng)長的(de)環(huan)境(jing)為氣、液、固三(san)相。

載體(ti)在(zai)水中(zhong)的(de)碰撞和剪切作用，使空氣氣泡(pao)更加細小，增加了氧氣的(de)利用率。另外，每個載體(ti)內(nei)外均(jun)具(ju)有不(bu)同的(de)生物種(zhong)類，內(nei)部(bu)生長(chang)一些厭(yan)氧菌(jun)或兼氧菌(jun)，外部(bu)為好氧菌(jun)，這樣(yang)每個載體(ti)都為一個微型反應(ying)器，使硝化(hua)反應(ying)和反硝化(hua)反應(ying)同時存在(zai)，從而提高了處(chu)理效果。

一、MBBR工藝的原理和特點

1、MBBR工藝的原理

MBBR工藝原理(li)(li)是通(tong)過向反(fan)(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)投加一定數(shu)量的(de)(de)(de)(de)(de)懸浮載(zai)體，提(ti)(ti)高(gao)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)量及生物(wu)(wu)種類，從而提(ti)(ti)高(gao)反(fan)(fan)(fan)應(ying)器的(de)(de)(de)(de)(de)處(chu)理(li)(li)效率。由于(yu)填料(liao)密(mi)度接近(jin)于(yu)水(shui)(shui)，所以在(zai)(zai)曝氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)時候，與水(shui)(shui)呈(cheng)完(wan)全混合狀態(tai)，微生物(wu)(wu)生長的(de)(de)(de)(de)(de)環境為氣(qi)(qi)、液、固三相。載(zai)體在(zai)(zai)水(shui)(shui)中(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)(de)碰撞和(he)剪(jian)切(qie)作(zuo)用(yong)，使空氣(qi)(qi)氣(qi)(qi)泡(pao)更加細小，增加了氧(yang)(yang)氣(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)利用(yong)率。另外，每個(ge)載(zai)體內外均具有不同的(de)(de)(de)(de)(de)生物(wu)(wu)種類，內部(bu)生長一些(xie)厭(yan)氧(yang)(yang)菌或兼(jian)氧(yang)(yang)菌，外部(bu)為好養菌，這(zhe)樣每個(ge)載(zai)體都為一個(ge)微型反(fan)(fan)(fan)應(ying)器，使硝(xiao)化反(fan)(fan)(fan)應(ying)和(he)反(fan)(fan)(fan)硝(xiao)化反(fan)(fan)(fan)應(ying)同時存(cun)在(zai)(zai)，從而提(ti)(ti)高(gao)了處(chu)理(li)(li)效果。

MBBR工藝兼(jian)具傳統(tong)流(liu)化床(chuang)和(he)生物接觸氧化法(fa)兩者(zhe)的(de)(de)(de)優點，是一種新(xin)型高(gao)效的(de)(de)(de)污水(shui)處理(li)方法(fa)，依靠(kao)曝氣池(chi)內的(de)(de)(de)曝氣和(he)水(shui)流(liu)的(de)(de)(de)提(ti)升作(zuo)用使載體(ti)處于流(liu)化狀態,進而(er)形成懸(xuan)浮生長(chang)的(de)(de)(de)活性污泥和(he)附(fu)著(zhu)生長(chang)的(de)(de)(de)生物膜，這就使得移動床(chuang)生物膜使用了整個(ge)反應器空間，充分發揮附(fu)著(zhu)相(xiang)和(he)懸(xuan)浮相(xiang)生物兩者(zhe)的(de)(de)(de)優越(yue)性，使之揚長(chang)避(bi)短，相(xiang)互補充。與(yu)以往的(de)(de)(de)填料不(bu)同的(de)(de)(de)是，懸(xuan)浮填料能與(yu)污水(shui)頻繁多次(ci)接觸因(yin)而(er)被稱為“移動的(de)(de)(de)生物膜”。

2、MBBR的優點

與活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)法(fa)和(he)固定填料生物膜(mo)(mo)法(fa)相比，MBBR既具有活(huo)性(xing)污(wu)(wu)(wu)泥(ni)法(fa)的高效(xiao)性(xing)和(he)運轉靈活(huo)性(xing)，又具有傳統生物膜(mo)(mo)法(fa)耐沖擊負荷、泥(ni)齡長、剩余污(wu)(wu)(wu)泥(ni)少(shao)的特點。

（1）填料特點

填料多為聚乙(yi)烯(xi)、聚丙(bing)烯(xi)及其改(gai)性(xing)材料、聚氨酯泡沫(mo)體(ti)等(deng)制(zhi)成(cheng)的，比重接近于(yu)水，以圓柱(zhu)狀和球(qiu)狀為主(zhu)，易于(yu)掛膜(mo)(mo)，不結團、不堵(du)塞、脫膜(mo)(mo)容(rong)易。

（2）良好的脫氮能力

填料上形(xing)成好(hao)養、缺(que)氧(yang)和厭(yan)氧(yang)環境(jing)，硝化和反(fan)硝化反(fan)應能(neng)夠在一個(ge)反(fan)應器(qi)內發生(sheng)，對(dui)氨氮的去(qu)除具有良好(hao)的效果。

（3）去除有機物效果好

反(fan)應器內污泥(ni)濃度較高，一(yi)般污泥(ni)濃度為(wei)普通活性污泥(ni)法(fa)的(de)5～10倍，可(ke)高達30～40g/L。提高了對有機物(wu)的(de)處理(li)效率，同(tong)時耐沖擊負荷(he)能(neng)力強。

（4）易于維護管理

曝氣(qi)池內無需(xu)設置(zhi)(zhi)填料支架，對填料以及(ji)(ji)池底(di)的曝氣(qi)裝(zhuang)置(zhi)(zhi)的維護方便(bian)，同(tong)時能夠節(jie)省投資及(ji)(ji)占地面積。

3、MMBR缺點

（1）反應(ying)器(qi)中的(de)填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)依靠曝(pu)氣和水(shui)流的(de)提升作用處(chu)于流化狀態，在(zai)實際(ji)工程(cheng)中，容易出現(xian)局部填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)堆積的(de)現(xian)象(xiang)。為了(le)避免填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)堆積現(xian)象(xiang)，需改進曝(pu)氣管(guan)路的(de)布置(zhi)以及反應(ying)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)(gou)。反應(ying)器(qi)的(de)結(jie)構(gou)(gou)在(zai)很大程(cheng)度上決(jue)定了(le)它的(de)水(shui)力特(te)性。實際(ji)工程(cheng)中，當單(dan)個反應(ying)器(qi)的(de)長(chang)(chang)深(shen)比為0.5左(zuo)右(you)且長(chang)(chang)度不大于3m時(shi)有利于填(tian)(tian)(tian)料(liao)(liao)完全移動。在(zai)實際(ji)工程(cheng)設計時(shi)應(ying)通過大量試驗來優(you)化反應(ying)器(qi)的(de)構(gou)(gou)造(zao)和水(shui)力特(te)性，降低能(neng)耗，進一步提高MBBR的(de)經濟效(xiao)益(yi)。

（2）反(fan)應器出(chu)水(shui)往(wang)(wang)往(wang)(wang)設(she)置(zhi)(zhi)柵板或格網以避免(mian)填料流失，但容易造成堵塞(sai)。在(zai)實際工程中，可(ke)以設(she)置(zhi)(zhi)活(huo)動(dong)柵板，定期進行人工清理，也可(ke)設(she)置(zhi)(zhi)空氣反(fan)吹裝(zhuang)置(zhi)(zhi)以防止堵塞(sai)。

二、MBBR填料的判別指標

1、生物膜的附著性

生物(wu)膜的(de)附著(zhu)能(neng)力-評價填料優劣(lie)的(de)最重要指(zhi)標生物(wu)附著(zhu)量=受保護(hu)的(de)表(biao)面積(與(yu)(yu)填料的(de)設計運行狀態構有(you)關(guan)(guan))×單位(wei)表(biao)面積的(de)生物(wu)附著(zhu)量(與(yu)(yu)填料的(de)性能(neng)有(you)關(guan)(guan))

2、填料性能

填(tian)料性能-評(ping)價填(tian)料生物附著量(liang)的最(zui)重要指標(biao)

(1)填料表面性能

1、表面(mian)構造:一般(ban)認為(wei)表面(mian)粗糙度(du)大，掛膜速度(du)快。

2、表面電位(wei):一(yi)般微(wei)生(sheng)物帶負電荷，填料表面為正電荷適宜微(wei)生(sheng)物生(sheng)長(chang)。

3、親(qin)水(shui)性(xing):微生物為親(qin)水(shui)性(xing)粒子，填料親(qin)水(shui)性(xing)好適合微生物生長掛膜狀態(tai)。

(2)水力學性能

1、孔隙率:填料(liao)占(zhan)用的(de)體積，孔隙率高好。

2、形(xing)狀尺寸:影響水流、氣(qi)流的流態(tai)。

(3)流化性能:與填料的密度有關。填料的密度應為0.97-1.03，較小的曝氣或攪拌即可實現流化。

3、掛膜成熟判別

肉眼判斷:

生物(wu)膜均勻分布于(yu)載體表面，越靠近載體表面越致密，反之(zhi)越松散(san)，同時載體顏色變深(shen)，標(biao)志著載體掛膜進入(ru)了(le)成熟期。

鏡檢判斷:

生(sheng)物(wu)膜結構致密，微生(sheng)物(wu)種類(lei)多(duo)樣化，固著型纖毛(mao)蟲(chong)、鐘蟲(chong)、累枝蟲(chong)等數量居多(duo)，有(you)少(shao)量輪蟲(chong)、游泳(yong)型纖毛(mao)蟲(chong)出現標志著生(sheng)物(wu)膜的(de)成熟。

二、MBBR的研究現狀

MBBR是在(zai)20世紀90年代中(zhong)期得到開發(fa)和應(ying)用的(de)(de)，其兼具傳(chuan)統(tong)流化床和生(sheng)(sheng)物接觸氧化法(fa)兩者的(de)(de)優點，是一種新型高效的(de)(de)污(wu)水處理(li)方法(fa)。迄今為止，國(guo)外已(yi)應(ying)用MBBR進行處理(li)生(sheng)(sheng)活污(wu)水、工(gong)業(ye)廢(fei)水的(de)(de)小(xiao)試、中(zhong)試及生(sheng)(sheng)產性(xing)實(shi)驗研究(jiu)，均取得了較好的(de)(de)效果。其中(zhong)，美(mei)國(guo)的(de)(de)Captor工(gong)藝(yi)和德(de)國(guo)的(de)(de)Linpor工(gong)藝(yi)是目(mu)前(qian)兩種比較成熟(shu)的(de)(de)多孔懸浮載(zai)體系(xi)統(tong)。在(zai)完全混(hun)合反應(ying)器中(zhong)加入聚氨(an)酯泡沫塊供微生(sheng)(sheng)物附(fu)著生(sheng)(sheng)長，用于處理(li)城市生(sheng)(sheng)活污(wu)水，研究(jiu)了其對BOD的(de)(de)去除和硝(xiao)化作(zuo)用。

結果表明，硝化(hua)細菌優(you)先附(fu)著生長(chang)在載(zai)體(ti)上(shang)，硝化(hua)活(huo)性(xing)達(da)0.33mgN/h·塊載(zai)體(ti)（載(zai)體(ti)體(ti)積為8cm3/塊），在4h內，BOD可完(wan)全去(qu)(qu)除，并繼而發生硝化(hua)作用(yong)(yong)，硝化(hua)作用(yong)(yong)可在10h內完(wan)成。在過去(qu)(qu)的10年中，移動床生物(wu)膜技術(shu)在挪威得到了(le)發展，現已有100多個(ge)基于此技術(shu)的污水(shui)(shui)處理(li)廠在17個(ge)國家中投(tou)入使用(yong)(yong)或在建造之(zhi)中，它們主要用(yong)(yong)于去(qu)(qu)除市政污水(shui)(shui)或工業廢(fei)水(shui)(shui)中的有機物(wu)及氨氮。

微生物(wu)賴(lai)以棲息的(de)(de)新型載體(ti)的(de)(de)研制(zhi)開(kai)發是(shi)移動生物(wu)膜(mo)(mo)法處(chu)(chu)理(li)廢水(shui)的(de)(de)關鍵技術之一，其(qi)性(xing)能直接影響著污水(shui)的(de)(de)處(chu)(chu)理(li)效果(guo)和(he)投資費用。科研工作者以改(gai)進(jin)填料為突破(po)口，不斷推動移動生物(wu)膜(mo)(mo)法的(de)(de)發展(zhan)。目前的(de)(de)懸浮填料大多是(shi)由聚乙烯(xi)(xi)、聚丙(bing)烯(xi)(xi)及其(qi)改(gai)性(xing)材料、聚氨酯泡(pao)沫體(ti)等制(zhi)成的(de)(de)，比重(zhong)接近于水(shui)，長(chang)了(le)生物(wu)膜(mo)(mo)以后，在(zai)正(zheng)常的(de)(de)曝氣(qi)強度下極(ji)易達到全池流化翻動。

懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)通常為(wei)(wei)球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)、圓(yuan)(yuan)筒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)或粒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，一(yi)般認(ren)為(wei)(wei)球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)有(you)(you)良(liang)好的(de)水(shui)力學(xue)特性，是最(zui)理(li)想的(de)形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。但受到生(sheng)產(chan)技術的(de)限制，有(you)(you)時將(jiang)材料(liao)(liao)作成(cheng)球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)很困(kun)難；而(er)圓(yuan)(yuan)筒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)填(tian)(tian)料(liao)(liao)當其長徑比為(wei)(wei)1時接近于球狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)，因此懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)一(yi)般選擇圓(yuan)(yuan)筒狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)。另外，填(tian)(tian)充在(zai)生(sheng)物膜反(fan)應(ying)器的(de)填(tian)(tian)料(liao)(liao)的(de)比表面積多在(zai)100～500m2/m3之間。由聚乙烯制成(cheng)的(de)懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)分兩種：一(yi)種為(wei)(wei)φ10×7（mm）、比表面積為(wei)(wei)335m2/m3，另一(yi)種為(wei)(wei)φ15×15（mm）、比表面積為(wei)(wei)235m2/m3；由聚丙烯制成(cheng)的(de)懸浮填(tian)(tian)料(liao)(liao)，密度(du)為(wei)(wei)0.94g/cm3，形(xing)狀(zhuang)(zhuang)(zhuang)(zhuang)為(wei)(wei)有(you)(you)波紋(wen)的(de)圓(yuan)(yuan)柱體(ti)，尺寸為(wei)(wei)φ15～20（mm）×20～30（mm）。

近年來(lai)，我國(guo)不(bu)少(shao)學(xue)者也進行了MBBR工藝(yi)的(de)(de)研究，但大(da)多仍處(chu)于(yu)試驗(yan)性研究階段。其關鍵(jian)技術在于(yu)對懸浮(fu)填(tian)料(liao)的(de)(de)研究，如(ru)同濟大(da)學(xue)的(de)(de)專利產品為φ50×50（mm）的(de)(de)圓筒狀(zhuang)懸浮(fu)填(tian)料(liao)，比(bi)表(biao)(biao)面積為278m2/m3，材料(liao)為改性的(de)(de)聚乙烯；李峰報道(dao)的(de)(de)懸浮(fu)填(tian)料(liao)由聚丙烯塑料(liao)制成，為φ50×50（mm）的(de)(de)圓筒狀(zhuang)，比(bi)表(biao)(biao)面積為350m2/m3。一般來(lai)說，國(guo)內(nei)使(shi)用(yong)的(de)(de)載體外形(xing)尺寸(cun)比(bi)國(guo)外的(de)(de)要大(da)，這主要是受整個(ge)工藝(yi)和出水(shui)格柵的(de)(de)限制。

總體而言，我國(guo)(guo)目前對懸浮填(tian)料(liao)的(de)研究(jiu)才(cai)剛(gang)剛(gang)起(qi)步，新型(xing)懸浮填(tian)料(liao)在我國(guo)(guo)污(wu)水(shui)處理工(gong)程(cheng)中(zhong)的(de)應用(yong)具(ju)有(you)廣泛的(de)發展空間。目前，國(guo)(guo)內常(chang)用(yong)的(de)填(tian)料(liao)有(you)蜂窩(wo)填(tian)料(liao)、軟(ruan)(ruan)性填(tian)料(liao)、半軟(ruan)(ruan)性填(tian)料(liao)及復合填(tian)料(liao)等固定型(xing)填(tian)料(liao)，但這(zhe)些填(tian)料(liao)在使用(yong)中(zhong)常(chang)會遇(yu)到堵塞、結團、布氣布水(shui)不(bu)(bu)均(jun)勻等問(wen)題，影響(xiang)了生物處理效果。另(ling)外，上述(shu)填(tian)料(liao)均(jun)需(xu)安(an)(an)裝在輔助支架上，這(zhe)就給填(tian)料(liao)的(de)安(an)(an)裝、更換等造成(cheng)諸多不(bu)(bu)便，使工(gong)程(cheng)投(tou)資和運行管理費(fei)用(yong)相對提高。

從經濟、實用(yong)、高效的(de)(de)(de)角(jiao)度出發，高性能的(de)(de)(de)新型填料(liao)在(zai)材質方面，應具(ju)有價格低(di)廉、使用(yong)壽命長、易掛膜(mo)等特點(dian)(dian)；在(zai)結(jie)構方面，設計的(de)(de)(de)比(bi)表(biao)面積應盡可能地大，并可以制造一(yi)些(xie)功能區，適應不同要求(qiu)的(de)(de)(de)厭氧、好氧微生物的(de)(de)(de)生長，又兼顧易脫膜(mo)的(de)(de)(de)特點(dian)(dian)。同時(shi)，應盡可能地降低(di)懸(xuan)浮(fu)填料(liao)的(de)(de)(de)造價，最大程度發揮其優點(dian)(dian)，使懸(xuan)浮(fu)填料(liao)能更(geng)廣泛地應用(yong)到污水(shui)處理(li)中(zhong)。

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