移动床生物膜反应器的研究及应用现状_王奕
移动床生物膜反应器的研究及应用现状
王 奕 张兴文 杨凤林
(大连理工大学环境科学与工程学院,大连116012)
摘 要 移动床生物膜反应器是一种高效的污水处理系统,目前在国内外已有较多应用。本文就其特点及研究应用
状况作简要介绍。
关键词 研究 应用 移动床生物膜反应器
The stu dy and application of moving bed biofilm reactor
Wang Yi Zhang Xingwen Yang Fenglin
(S chool of Environmental Science &Engineering ,Dalian University of Technology ,Dalian 116012)
A bstract A highly effective and compact reactor ,named moving bed biofilm reactor (M BBR )w as devel -oped recently .Its characteristics and application were presented .
Key words study ;application ;moving bed biofilm reacto r 近年来,随着人类环境保护意识的提高,国内外对废水排放的限制标准越来越严格,因此,在研究开发新型、高效的污水处理技术的同时,迫切需要在原有污水厂的基础上改进处理工艺,提高污水处理效果。M BBR 就是基于这种思想开发出来的。1988
年,为了解决污水厂传统活性污泥法污泥沉降困难、易流失的问题,增强脱氮功能,挪威Kaldnes Mi -jecpteknog i 公司与SINTEF 研究机构联合开发了一种新型生物膜反应器
[1]
。该反应器工艺简单,提高
了污水厂的脱氮效率,改善了运行效果,同时又不需增加原有反应器的容积。这就是最初的KM T 移动床生物膜反应器(M BBR )。后来一些学者对其进行了研究和改进
[2,3]
,使其更多地应用到实际生产中。
1 MBBR 原理及特点
1.1 原 理
移动床生物膜反应器的主要原理是污水连续经过装有移动填料的反应器时,在填料上形成生物膜,生物膜上微生物大量繁殖,起到净化污水的作用(见图1)。
1.2 反应器的特点
移动床生物膜反应器是在生物滤池和流化床的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、剩余污泥量少的特点,又具有活
性污泥法的高效性和运转灵活性。移动床生物膜反
应器模拟了大自然生态系统中水体的自净功能。在自然系统中,水体中起自净作用的微生物大致可分成两类:一是附着生长在各种物体表面的微生物;二
是水中悬浮微生物,如菌类絮状物、甲壳类动物以及各种鱼类。移动床生物膜反应器中的悬浮微生物和
填料上的微生物分别类似于自然水体中的悬浮微生
物和附着生长的微生物。与传统的活性污泥法相比,M BBR 具有以下几个特点[4]:
(1)改善系统的稳定性和运行性能;
(2)提高系统的有机负荷和效率;(3)水头损失小、不易堵塞、无需反冲洗,一般不需回流。
图1 M BBR 简图
1.3 填料的特点
填料是移动床生物膜反应器的重要组成部分,
其性能关系到系统的应用和处理效果。填料一般比表面积较大、耐腐蚀和耐磨性较好且质量轻。在好氧反应器中,通过曝气推动填料随水流移动;在缺氧或厌氧反应器中,通过机械搅拌使填料移动。
第3卷第7期环境污染治理技术与设备
V ol .3,N o .72002年7月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Jul .2002
(1)反应器中的填料的比表面积大,可达200—500m2/m3,微生物在填料上能够大量附着和繁殖;
(2)填料对气泡有剪切、阻隔和吸附的作用,使气泡的停留时间和气、液的接触面积增加,提高了传质效率,节约了能源;
(3)各菌种在填料上的分布由表及里依次为:好氧菌种、缺氧菌种、厌氧菌种。菌种的多元化有利于提高污水的处理效果,缩短处理时间;
(4)由于运行时填料相互碰撞,使载体外表面生物膜较薄,生物活性相对较高;
(5)填料的多孔性使其容易挂膜。
目前,采用的填料多为聚乙烯、聚丙烯塑料,密度一般为0.96g/cm3左右。
2 研究及应用现状
目前,国内外已对移动床生物膜反应器进行了多项试验性研究,并用来处理生活污水、造纸废水、肉加工废水、脱氮等,均取得了较好的效果。由于M BBR可减小现有污水处理系统的体积,易于在现有污水处理厂基础上升级,且处理效果较好,到1999年,欧洲已有M BBR型污水处理厂78个,美国有5个,日本有3个,新西兰有2个[5]。
2.1 MBBR处理高有机负荷污水
M BBR两级联用或与其他工艺结合使用,能够提高系统的有机负荷和效率。Chandler等[6]采用塑料填料,应用两级生物反应器对造纸厂废水回用处理进行中试,结果表明,H RT为3h,可溶解性BOD 平均可减少93%,出水BOD平均浓度达到7.83 mg/L。Johnson C.H.等[7]在两个工厂原有的活性污泥处理系统前分别增加了MBBR对废水进行预处理:Phillips精炼厂在MBBR实际运行的3个月内,平均表面积负荷27g COD/m2·d,平均去除率稳定在62%,中试负荷为54g COD/m2·d,平均去除率也稳定在62%;Valley Pride Pack污水处理厂的二级污水处理系统中,表面积负荷为20g COD/m2·d,第一个反应器(M BBR)的可溶解性BOD的去除率>90%,第二个反应器去除氨氮速率达到0.38g/m2·d。
M BBR高负荷条件下性能稳定,可多级联用处理废水。如用于处理肉类加工废水[8]:将3个M B-BR连接使用处理肉类加工废水,第一个反应器的COD负荷高达10kg/m3,HRT约为4h,TCOD去除率为50%—75%;第二个和第三个反应器的总H RT为4—13h,有机物去除率可分别达到TCOD 75%、SCOD70%—88%,有机物去除率与有机负荷成线性关系。污水预处理厂[9]用两级高效MBBR,无固体分离和污泥处理装置,处理家禽加工废水,填料比表面积250m2/m3,有机负荷30—45kg COD/ m3·d,M BBR1COD f去除率为80%,MBBR1和MBBR2合用COD f去除率为90%—95%。MBBR 也可用于处理化工废水[10]。在负荷为53g BOD5/ m2·d的条件下,易降解BOD可去除60%—80%;负荷为10—20g BOD5/m2·d时,较慢降解的有机物也可以降解,有时BOD5去除率可达95%。MBBR 可在厌氧条件下运行。季民等[11]用厌氧移动床生物膜反应器处理人工合成高浓度有机废水,进水浓度达到5300—20141mg/L,容积负荷5.38—20.62 kg COD/m3·d,HRT0.98d,经过50d的运行, COD去除率达到90%以上。
2.2 脱 氮
20世纪70年代以来,生物膜法脱氮工艺得到发展。淹没式生物膜反应器由于能有效去除含碳有机物和氮,得到广泛应用。但是其容易堵塞,需阶段反冲洗,能耗较大,难以适应增加脱氮效率的要求。移动床生物膜反应器能提高脱氮效率,且不易堵塞,在一些地方渐渐取代了淹没式生物膜反应器。
2.2.1 生物脱氮的机理
生物脱氮中氮的转化主要分为硝化和反硝化两个阶段。一般认为,硝化反应在好氧条件下进行,反硝化反应在厌氧条件下进行,两者不在同一条件下进行。因而,目前的生物脱氮工艺大多单独设立缺氧和厌氧环境。近年来,一些研究发现,硝化和反硝化可同时进行[12]。通过研究认为[13],微环境的存在是硝化和反硝化同时发生的主要原因;某些系统的反应器流态上的特征,有利于同时硝化和反硝化。在M BBR中,在一定厚度的生物膜上,硝化和反硝化可同时进行。因为氧只能渗透到填料外层的某一深度,即外层为好氧层,发生硝化反应;内层为缺氧层,脱氮菌利用硝化菌产生的硝酸盐进行脱氮[14]。
硝化活性和菌类的生长率受各种环境因素(pH、碱度、溶解氧、氨的浓度、温度、有机物浓度、起抑制作用的化合物)的影响。MBBR中的硫化物和有机物可减小系统的硝化能力[15]。当有机物浓度>100mg/L(COD/NH4-N>3.5),系统的硝化能力下降;当硫化物的浓度为0.5mg S/L时,由于存在可降解有机物自养菌和异养菌的竞争引起硝化活性
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7期王 奕等:移动床生物膜反应器的研究及应用现状
的下降[15,16]。硝化速率与温度、易降解有机负荷、溶解氧及氨氮的浓度有关[1]。当溶解氧与氨的浓度比<2时,硝化速率取决于水体中的溶解氧;当溶解氧与氨的浓度比>5时,氨的浓度限制硝化速率。氨浓度为2—3mg/L时,硝化速率多为溶解氧控制,硝化速率与溶解氧浓度近似为一级反应关系。反硝化速率主要取决于碳氮比。
2.2.2 在生物脱氮方面的应用
M BBR用于生物脱氮取得了较好的效果。Rusten等[17]在FREVAR废水处理厂使用Kaldnes 型K1填料中试进行废水的脱氮处理。进水为预处理过的生活污水,温度为4.8—20℃,结果表明,10℃时,硝化速率可达到190g TNK/m2·d,反应器的pH≥7。前期脱氮效果主要受水中易降解有机物浓度和MBBR缺氧区进水中溶解氧的影响。该设计指出MBBR与前硝化、后脱氮、絮凝及最后的固体分离系统结合使用,入水为25mg TN/L,总氮的去除率70%,空床HRT可达到4—5h。Pastorelli 等[18]采用聚乙烯填料研究(1)两级连续流动好氧工艺有机碳去除和硝化状况;(2)用来脱氮的异养移动床序批式生物膜反应器和用于硝化的连续流动的自养生物膜反应器的有机碳和氮的去除状况。在好氧条件下,COD f与负荷(8g COD/m2·d以下)成正比;在氧和氨的浓度一定的条件下,由于液膜扩散,硝化速率与消耗的氧量呈一级反应;无外加碳源,即使COD f负荷很低时,脱氮速率也不低于0.3g NO3-N/m2·d。寒冷地区采用MBBR处理污水也能取得较好效果[19]。RBC污水处理厂采用MBBR进行脱氮处理,温度5—15℃,平均有机负荷7.9g COD/ m2·d,氨氮负荷0.9g NH4-N/m2·d,温度低于8℃时,碳和氮的去除率可分别达到73%和72%。
3 结 语
MBBR是一种高效的生物膜废水处理装置,具有诸多优点,可处理多种废水。与一些工艺结合使用还可同时脱氮除磷[14,20],具有广阔的应用前景。
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(责任编辑:刘 颖)
80环境污染治理技术与设备3卷
SAF硝化池好氧生物反应器介绍
SAF好氧生物反应池（碳氧化及硝化滤池） 目前，污水处理的主要方法有活性污泥法、生物膜法等。 生物膜法属于好氧生物处理法，是与活性污泥法一同发展起来的污水处理技术。其主要机理是微生物附着生长在一定介质的表面，形成一层生物膜，生物膜较大的表面积能够有效吸附废水中的污染物，并且具有较强的氧化能力。 生物膜法与活性污泥法的不同之处在于：活性污泥法依靠曝气池中呈悬浮状态的活性污泥来对污染物进行去除，而生物膜法是污水中的污染物转移到生物膜上，从而得到降解净化；活性污泥法是水体自净的人工强化，而生物膜法是土壤自净的人工强化。 生物膜法污水处理工艺通常由混凝土结构或钢结构的池体、池体中的填料介质、气水分布系统及反冲洗系统组成。 生物膜法水处理工艺的特点在于： ?具有很高的生物浓度，生物量是常规活性污泥的5-10倍； ?不存在污泥膨胀的问题，工艺运行稳定，操作简单，管理 方便，出水水质优而且稳定，更适用于出水水质要求高的场 合； ?微生物不会流失，有极强的水力及有机负荷抗冲击能力， 抗生物毒素及重金属能力强，更适合工业废水及含工业废水 的市政污水的处理； ?生物膜在种属上呈现多样性，生物世代期长，具有高度的 碳氧化和硝化的能力，污水氨氮处理效率极高； ?污泥产率低，节省污泥处理费用； ?占地节省。 ◆SAF工艺介绍 SAF(Submerged Aerated Filter）好氧生物反应池为升流式好氧
固定床生物膜反应器，是在曝气生物滤池(biological aerated filter，BAF)基础上发展出来的一种新型生物膜法处理工艺，其池体构造形式如下图所示，既可以作为碳氧化和硝化合二为一的高效好氧生物处理池，也可根据原水特性单独用作碳氧化池或生物硝化池。 SAF与传统滤池工艺相比有诸多改进，性能好、更节能、无堵塞、更安全。生物介质采用大粒径表面粗糙、坚固耐用的鹅卵石和蜂窝高孔、亲水、耐用的火山岩等组合填料，生物床体深，生物量大，生物挂膜均匀、活性强。各种微生物按其生存特性，按底物顺水流方向沿程分布，微生物在种属上呈现多样性，可以形成小型生态系统，有机物去除效率高，出水氨氮可达到1mg/l以下。 SAF采用渠式矩阵多点布水，布气采用穿孔管，通过专利W形气水混合滤技术，进行面源强制式布气配水，核心解决了淹没式曝气生物滤池滤柄滤头易堵的通病，整个池面布气配水十分均匀，无盲区、无死角，布气效果远优于常规单一穿孔管曝气及点源曝气头曝气，有效避免了常规滤池布气配水不均匀、滤料易板结、易出现水力短路、维护复杂等问题。 正在运行中的SAF好氧生物滤池
MBBR工艺简介
流动床TM生物膜反应器( MBBR TM)工艺及在市政污水处理中的应用Moving Bed TM Biofilm Reactor (MBBR TM) Process and its Application in Municipal Wastewater Treatment 1廖足良(Zuliang Liao) AnoxKaldnes AS，P. O. Box 2011, 3103 T?nsberg Norway挪威 2喻培洁(Pia Welander) AnoxKaldnes AB，22647 Lund Sweden瑞典Hallvard ?degaard (哈尔瓦˙欧德格) 挪威科技大学水与环境工程系，7491 Trondheim Norway 挪威 摘要 流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺基于生物膜工艺的基本原理，又利用活性污泥工艺中生物量悬浮生长的特性。本文试图总结该工艺的主要特点和优势，总结该工艺在市政污水处理中去除有机物和脱氮除磷方面的研究和工程应用。 1 简介 生物膜广泛存在于自然界和人类活动中。例如，自然界中，土壤中的微生物吸附在土壤颗粒表面，形成生物膜，当从土壤的空隙流过的水中污染物(或基质)与土壤表面的生物膜接触，污染物被生物降解，因而污水被净化。生物膜一般具有很长的固体停留时间(SRT)。这有利于在不断的液流流过和基质利用过程中形成较为致密又布满孔隙的生物膜的微型空间结构。尽管生物膜的致密程度由于各方面因素(液流流速，基质浓度，供氧状态等)不同而异，其共同的非整形(FRACTAL)结构特征已被广泛认同。非整形的空隙孔径分布使得不同颗粒粒径的污染物(基质)都能够被生物膜通过不同的途经被捕获和生物降解。生物分解的产物也通过空隙传输到生物膜以外，进入水流中。当生物膜厚度达到基质难以进入最内层时，营养不足将导致生物膜本身被内源分解。这样，生物膜的厚度将随其生长的外部条件的变化而变化，并处于动态平衡。由于单位体积的生物膜量很大，生物反应器容积则可以很小，达到高效紧凑的工艺流程目标。 然而，在自然界的生物膜和固定式生物膜反应器中，被处理的污染物不很容易扩散到生物膜的内部，在好氧状态，氧分子也不很容易均匀扩散到生物膜内。同时，老化的生物膜和生物降解产物也不易于传送到生物膜外。这样，固定式生物膜反应器在理论上的优越性并没有得到充分的发挥。加上采用的挂膜材料(生物填料)可能易于变形和垮塌，使固定式生物膜反应器的应用受到很大的影响。 生物流化床工艺利用流化的颗粒填料，很好地解决了脱落的生物膜堵塞反应器的问题。流化床中采用的填料是颗粒填料，如砂，或其他人工烧结的以黏土为骨料的轻质填料。粒径小的颗粒填料虽易于流化，也易于被水流带走，颗粒大的填料不易于流化，需要很高的流化速度。为使填料保留在反应器中，适当的结构措施(如斜板)是必要的。为达到流化的目的，流化床反应器的结构设计必然较为复杂。当流化速度大时，生物膜不易于附着在颗粒填料表面，所以，颗粒填料的巨大表面积并没有得到充分利用。多孔型轻质填料虽然使有效表面积增加，但并不能根本改变这一局面。此外，当采用好氧生物流化床时，曝气充氧不易于与流化过程结合起来。 活性污泥法在二十世纪初应用于污水处理以来得到很大的发展，主要是由于其系统相对简单，处理效果在系统运行稳定情况下比较好。但长期以来，活性污泥经受负荷冲击，温度变化(特别是低温)，毒性影响，污泥膨胀的脆弱性困扰。污泥流失和系统效率低下是许多污水处理厂经常面对的问题。 一种能结合生物膜法的较高的污泥浓度，长泥龄和不需污泥回流，以及活性污泥法的无堵塞和配水及混合均匀的特点的生物处理工艺将使生物处理变得高效，稳定，和容易维护管理。流动床TM生物膜反应器(MBBR TM)工艺很好地反映了这样的要求。由AnoxKaldnes集团完成的采用MBBR TM工艺的市政和工业污水处理项目已达350多个，广泛应用于包括中国在内的全球43个国家。 2 流动床TM生物膜反应器工艺的基本原理和工艺特点
环保工程师考点：生物移动床
环保工程师考点：生物移动床 2017环保工程师考点：生物移动床 生物移动床也称为移动床生物膜反应器(MBP)是近年来在生物接 触氧化法和生物流化床的基础上开发的一种新型高效的生物膜法废 水处理装置。下面是关于生物移动床的知识点 作用 它既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长和剩余污泥量少的特点，又具有活性污泥法的高效和运转灵活的特点，它是为解决固定 床生物反应器需定期反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤 池易堵塞需清洗滤料和更换曝气头的.复杂操作而发展起来的，适合 于中小型生活污水和工业有机废水的处理。 ⑴基本工艺流程 污水经过初沉池处理后，进入生物移动床反应器，处理后的水，从反应器上方设有格栅网的溢流口流出，进入二沉池进行泥水分离。 ⑵生物移动床反应器的组成 生物移动床反应器主要由池体、载体、出水装置、曝气系统或搅拌系统等组成。 ①池体 由钢制或钢筋混凝土制成，形状为圆形或长方形等。在应用中可以利用现有活性污泥的池体或其他废弃池体改建，因此该工艺比较 适用于污水厂的改造。 ②载体(填料)
载体的密度略小于1，这些漂浮的载体随反应器内混合液的回旋翻转作用而自由移动。目前，移动床生物膜反应器采用的填料多为聚乙烯、聚丙烯塑料等，密度一般为0.96g/cm3左右，填料的容积表面积大，可达200～500m2/m3。 ③出水装置 出水装置要求把载体拦截在反应器中，同时不为出流的生物膜或活性污泥堵塞。出水装置的孔径取决于生物填料的外观尺寸。 ④曝气或搅拌系统 一般采用中小孔曝气管，要求布气均匀，采用曝气可以达到供氧和流化的双重功能。 ⑶生物移动床反应器主要工艺特征 ①反应速率高 ②水头损失小、不易堵塞、无须反冲洗，一般不需回流。 ③污水处理厂改造升级方便。 ④系统控制管理较方便。
膜生物反应器
膜生物反应器 科技名词定义 膜生物反应器 membrane bioreactor;MBR 定义1： 膜技术与生物技术结合的使系统出水水质和容积负荷都得到大幅提高的一种污水处理装置。 所属学科： 海洋科技（一级学科）；海洋技术（二级学科）；海水资源开发技术（三级学科）定义2： 一种含有固定酶或细胞、可用来促进特定生物化学反应的反应器。是工业生化在生产工艺上采用的一种膜技术。 简介 膜生物反应器 膜-生物反应器（Membrane Bio-Reactor,MBR）为膜分离技术与生物处理技术有机结合之新型态废水处理系统。是一种由膜分离单元与生物处理单元相结台的新型水处理技术，以膜组件取代二沉池在生物反应器中保持高活性污泥浓度减少污水处理设施占地，并通过保持低污泥负荷减少污泥量。主要利用沉浸于好氧生物池内之膜分离设备截留槽内的活性污泥与大分子固体物。因此系统内活性污泥（MLSS）浓度可提升至10,000mg/L，污泥龄(SRT)可延长30天以上，于如此高浓度系统可降低生物反应池体积，而难降解的物质在处理池中亦可不断反应而降解。故在膜制造技术不断提升支援下，MBR处理技术将更加成熟并吸引着全世界环境保护工业的目光，并成为21世纪污水处理与水资源回收再利用唯一选择。 用途
污水处理:中国是一个缺水国家,污水处理及回用是开发利用水资源的有效措施。污水回用是将城市污水通过膜生物反应器等设备的处理之后,将其用于绿化、冲洗、补充观赏水体等非饮用目的,而将清洁水用于饮用等高水质要求的用途。城市污水就近可得,免去了长距离输水:其在被处理之后污染物被大幅度去除,这样不仅节约了水资源,也减少了环境污染。污水回用已经在世界上许多缺水的地区广泛采用,被认为具有显著的社会、环境和经济效益。 迸出水水质比较: 设计进水水质:BOD5<30Omg/l CODcr<50Omg/l SS<30Omg/l T--N<4-5mg/l 出水水质:BOD5<5mg/l NH4+-N<1.Omg/l CODcr〈2Omg/l 浊度<1NTU 膜生物反应器 SS=Omg/l 细菌总数<20个/ml T-N<0.5mg/l 大肠杆菌数未检出 膜的种类繁多,按分离机理进行分类,有反应膜、离子交换膜、渗透膜等;按膜的性质分类,有天然膜(生物膜)和合成膜(有机膜和无机膜) ;按膜的结构型式分类,有平板型、管型、螺旋型及中空纤维型等。 工艺 膜生物反应器(MBR)是杨造燕教授及其领导的科研小组历经10年时间研究开发出来的新型污水生物处理装置,该技术被称为"21世纪的水处理技术",该项目曾被列为国家八?五、九?五重点科技攻关项目并被国家列为"中国21世纪议程实施能力及可持续发展实用新技术",此项技术在国内处于领先水平,部分指标达到国际领先水平。 MBR是膜分离技术与生物处理法的高效结合,其起源是用膜分离技术取代活性污泥法中的二沉池,进行固液分离。这种工艺不仅有效地达到了泥水分离的目的,而且具有污水三级处理传统工艺不可比拟的优点: 1、高效地进行固液分离,其分离效果远好于传统的沉淀池,出水水质良好,出水悬浮物和浊度接近于零,可直接回用,实现了污水资源化。
MBBR移动床工艺的应用
MBBR移动床工艺的应用 MBBR移动床工艺在城市污水处理厂升级改造中的 应用 摘要：本文介绍了移动床生物膜污水处理工艺在城市污水处理厂升级改造和工业污水深度处理回用中的应用实例，列举了MBBR生物膜工艺与活性污泥工艺组合工艺在城市和工业污水处理厂改造中 应用的效果。 关键词：MBBR工艺，MBBR和活性污泥组合工艺，升级改造，脱氮除磷1 MBBR工艺特点移动床生物膜污水处理工艺（Moving Bed Bio-film Reactor简称MBBR）采用的生物载体是聚乙烯中空圆柱体，内部有十字支撑，外部有翅片，密度0.95 g／cm2左右，可供生物膜附着的有效比表面积500 m2／m3以上。这种载体的密度和特殊形状使微生物在有保护的载体内表面生长而更加有效的去除废水中的污染物，MBBR和它与各种活性污泥的组合工艺被北欧的瑞典安能士公司(Anox)和挪威卡能士公司（Kaldnes）（现两公司合并为瑞典国际集团Anoxkaldnes Global）推广应用到47个国家和地区，现已具有500个大中型市政和工业污水处理厂工程应用实例。该工艺具有以下特点： 1) 占地面积小：在生物填料填充率在67%左右和相同的污染负荷的条件下，MBBR生物处理池约占常规生物处理池（包括厌氧/缺氧/好氧） 20-30％的池容。 2) 适合于污水处理厂的扩容：由于MBBR生物池的设计可根据污染负荷的大小使其内生物填料的填充率控制在10％-67%之间，所以，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， 满足原设计出水标准。 3) 适合于现有城市和工业污水处理厂的升级改造：MBBR工艺在设计和运行上具有灵活简单的特点，一是它可以采用各种池型(深浅方圆/不同建筑结构)，而不影响工艺的处理效果；二是它可
第三章 固定床生物处理技术
第三章固定床生物处理技术 3.1 概述 利用微生物在固体表面的附着生长（Attached Growth）对废水进行生物处理的技术，在传统上称为生物膜法，主要包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法、生物流化床法等。生物膜法的基本原理就是通过废水与生物膜的相对运动，使废水与生物膜接触，进行固液两相的物质交换，并在膜内进行有机物的生物氧化，使废水获得净化。同时，生物膜内微生物不断得以生长和繁殖。与微生物悬浮生长的活性污泥法相比，生物膜法具有许多明显的优点。主要表现在： (1) 由于存在许多生长繁殖速度缓慢的硝化细菌，因此具有较高的脱氮能力； (2) 生物膜中存在的微生物具有多样性，包括好氧菌、厌氧菌、真菌和藻类等，使其在去除污染物方面具有广谱性； (3) 大量微生物生长和占据了整个反应器的空间，单位体积生物量远比活性污泥法为高，因此单位处理能力巨大； (4) 膜法中的食物链比活性污泥法长，产生的污泥大都被生物所消耗，因此剩余污泥量很少； (5) 系统操作维护方便，能耗低，无需污泥回流； (6) 因系统的微生态复杂，对水力和有机负荷变化的承受能力强，操作运行稳定。 目前，膜法已不仅是一种好氧处理技术，相继出现了厌氧滤池、厌氧生物流化床等；而且，在反应器型式、膜支承材料种类和结构、操作运转方式等方面都有较大发展。从反应器的型式考虑，生物流化床技术已经发展成为废水生物处理的重要分支，因 ·63·
此放在下一章专门讨论，本章将重点讨论属于生物膜法的各种新型固定床附着生长技术。 固定床附着生长系统依据为微生物附着所提供的材料和填充形式不同，可分为填充床、软性填料床、网式或笼式床生物反应器、旋转盘片式生物反应器等。例如，普通生物滤池常采用碎石、焦炭、塑料滤料等各种填料，而塔式生物滤池则常用蜂窝状填料或鲍尔环等各种化工用填料。依据运行方式还可将固定床附着生长系统分为完全浸没式和半浸没式生物反应器。例如，软性填料床生物反应器都属于完全浸没式，而生物转盘常采用半浸没式。另外，依据对污染物的去除机理不同，还可分为好氧附着生长系统和厌氧附着生长系统。表3-1为几种常规的固定床附着生长系统的特点和主要设计参数。 3.2 生物滤池及其发展 3.2.1 干床生物滤池（dry bed filtration） 干床生物滤池最早出现在本世纪初，一直被应用在饮用水的·64·
移动床膜生物反应器在废水处理回用工程中的应用研究
总第194期2012年第2期 HEBEI M ETALLU R GY Total N o．1942012， N umber 2收稿日期：2011－12－30 作者简介：冯振勇（1973－），男，工程师， 1996年毕业于本溪冶金高等专科学校，现在河北钢铁集团承钢公司动力厂工作，E －mail ：xx_dl _fengzy@cdvt．com．cn 移动床膜生物反应器 在废水处理回用工程中的应用研究 冯振勇1，张国祥1，姚志强1 ，李 强2，冯俊强2，段建新 1 （1．河北钢铁集团承钢公司，河北承德067002；2．威立雅水处理技术（上海）有限公司，上海200001）摘要：介绍了移动床膜生物反应器（MBBR ）的工作原理、特点以及在钢厂综合废水治理中的首次应用情况。运行实践表明， MBBR 具有较强的抗负荷冲击能力，水质水量的剧烈波动不会引起出水水质的较大变化。软化处理后的钢厂综合废水经MBBR 处理后，出水COD 保持在10mg /L 左右，氨氮低于1mg /L ，pH 值稳定在7 8，SS ＜5mg /L ，且对碱度的贡献约30mg /L ，保证了回用水水质。关键词：移动床膜生物反应器；废水；处理；中水回用；研究中图分类号：X756 文献标识码：A 文章编号：1006－5008（2012）02－0074－04 APPLICATION RESEARCH OF MOVING BED －FILM BIOREACTOR IN WASTE WATER PROCESSING SYSTEM Feng Zhenyong 1，Zhang Guoxiang 1，Yao Zhiqiang 1，Li Qiang 2，Feng Junqiang 2，Duan Jianxin 1 （1．Chengde Iron and Steel Company ，Hebei Iron and Steel Group ，Chengde ，Hebei ，067002；2．Weiliya Water Treatment Technique （Shanghai ）Co．，Ltd．，Shanghai ，200001） Abstract ：It is introduced the work principle and features of the moving bed －film bioreactor and its first ap-plication in comprehensive waste water treatment of iron and steel business．It is showed from the practice that MBBR has strong ability to resist load compact ，so the quality of outgoing water would not be affected by serious fluctuation of intake water＇s quality and quantity．The softened comprehensive waste water of steel-making plant is treated with MBBR ，and its outgoing water has COD at 10mg /L level ，ammonia and nitro-gen lower than 1mg /L ，pH steady at 7to 8，SS lower than 5mg /L ，and a contribution of basicity given with about 30mg /L ，the backwater quality gets guaranteed． Key Words ：moving bed －biofilm reactor ；waste water ；treatment ；medium water reusing ；research 1前言河北钢铁集团承德新新矾钛股份有限公司（以下简称“承钢”）响应国家节能号召，实现生产废水零排放， 2009年10月开始建设废水处理回用二期工程， 生产废水经软化、澄清并去除有机物和氨氮后作为生产补水全部回用，项目于2010年11月完成调试正式投入运行。在二期工程中，承钢在传统混凝沉淀+石灰软化工艺的基础上，创新性地采用了法国威立雅公司的移动床膜生物反应器MBBR 对废水中的有机污染物和氨氮作进一步的去除，以满足回用水的要求。 2 移动床膜生物反应器MBBR 概况 移动床膜生物反应器MBBR （Moving Bed Bio- film Reactor ）是挪威AnoxKaldnes 公司于1985发明的，后该公司被纳入威立雅集团旗下。该专利技术经过20多年的应用和完善，已成为一种成熟的除碳、硝化、反硝化工艺被广泛应用。目前在全世界已经有500多项应用案例。 2．1 MBBR 技术工作机理 MBBR 工艺核心部分就是以比重接近于水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用处于流化状态 ［1］ 。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水不间断地接触，且接触非常充分，因此被称为“移动的生物膜”。 利用生长生物膜的悬浮载体，通过与废水的不
【专业知识】移动床生物膜污水处理装置
本文极具参考价值，如若有用请打赏支持我们！不胜感激！ 【专业知识】移动床生物膜污水处理装置 【学员问题】移动床生物膜污水处理装置？ 【解答】移动生物膜床反应器作为一种新型高效的生物膜法污水处理装置，是对现有固定填料式生物接触氧化法和生物流化床的改进。它的基本设计思想是开发一种处理能力高，能够连续运行，不发生堵塞的生物膜反应器，并且不需要反冲洗，水头损失小，能耗低，管理运行简单方便。该反应器中的投加一种圆柱状轻质悬浮移动填料，填料具有较高的比表面积，比重接近与1.生物膜可在填料上大量生长。在好氧反应器中，通过曝气的作用，推动填料随水流移动，在缺氧或厌氧反应器中，通过机械搅拌使填料移动。良好的水力条件，使气液固之间维持很高的传质速率，填料上的生物膜具有较高的生物活性。从而使得移动生物膜反应器具有比普通活性污泥法和生物膜法更高的处理能力，简便的运行操作。 技术原理及工艺流程：①研制生产出处理水量为10m3/h的地理式移动床生物膜装置一套，设计了处理水量为20m3/h的地理式移动床生物膜污水处理工程一项；②应用移动床生物膜装置处理低浓度生活污水时，COD进水浓度为100―280mg/L，水力停留时间2―4h内（一般活性污泥法和生物膜法为6h以上），COD去除率达60―90%，气水比3―4∶1（一般生物膜法为10―12∶1）；③在常温下利用厌氧复合床生物膜反应器处理高浓度有机废水，取得了良好的效果。在进水COD浓度5300―20140mg/L 的范围内，容积负荷为5.38―20.62kgCOD/m3？d，水力停留时间为0.98d的条件下，COD去除率最高达98%，平均为90%.④本研究所开发的移动式生物膜轻质填料的比表
序批式生物膜工艺
序批式生物膜工艺（SBBR)的简述 A11环工顾雪莲 110107129 摘要：研究了SBBR工艺的工作原理，对SBBR工艺进行了分类，探讨了SBBR 工艺的特点和SBBR工艺的运行影响因素。阐述了SBBR工艺在水处理中的应用，得出了SBBR工艺在处理废水中氮磷处理效果。 关键词：水处理SBBR工艺基本原理 1、SBBR工艺的工作原理 SBBR工艺是在SBR工艺基础上发展起来的一种工艺。在SBR反应器内装填粘土、砂砾、无烟煤颗粒等惰性颗粒填料，或活性炭、海绵及一些形状特殊的塑料填料，按照SBR 的运行方式，具有SBR工艺与生物膜法的优点，可以在一个反应器内通过厌氧、缺氧、好氧等不同工序的控制来实现污水处理。SBBR处理废水操作过程也包括5个阶段进水、反应、沉淀、出水、闲置。每个SBR反应器在处理废水时都是一个完整的过程，以一定时间顺序间歇操作。SBBR反应器不存在空间上控制的障碍，只需在时间上有效地控制和交换。 2、SBBR工艺的分类 序批式固定床生物膜反应器：采用固体物质作为微生物载体，常用填料有粘土类无机填料、形态不同的塑料填料类、纤维或纤维与塑料复合的组合填料等。 运行模式为进水、反应、排水三个阶段。 序批式膜生物膜反应器：采用特制的浸没在水中的气体可透过微孔膜，它既作曝气装置有作为微生物的载体。 序批式流动床生物膜反应器:主要特征是流动床中附着生长的载体不固定，在反应器中处于连续流动状态。流动床生物膜反应器主要包括：生物流化床、 气提式生物膜反应器、厌氧生物膜膨胀床和移动床生物膜反应器。 SBBR工艺由于周期性的好氧、缺氧状态的交替出现，可以抑制丝状菌的过度繁殖，从而防止污泥膨胀；间歇式的运行方式使生物膜上的微生物分布较为均匀，适合生长速率较慢的微生物的附着生长。微生物生长在生物膜系统中可以大大减轻有毒物质、PH值和温度极限引起的抑制中毒作用。间歇式的运行方式使生物膜内外层的微生物达到最大的生长速率和最好的活性状态，从而提高了系统对水质水量的应变能力, 增强了系统的抗冲击负荷能力。同时,间歇式的运行方式可以通过改变反应参数来保证出水水质。生物量多、复杂、剩余污泥量少,动力消耗少:；生物膜固定在填料表面, 可以稳定生态条件, 从而能够栖息增殖速度慢, 世代时间长的细菌和较高级的微生物与生物膜反应器相比, 间歇进水、周期性供氧的改变保证了微生物种类的丰富和活性, 并且由于微生物在膜内的位置发生变化, 使得生物膜具有复杂的生态系统和空间结构。此外, 由于生物膜对微生物的截留, 实现了HRT和SRT 的分离, 因而在有机物, N, P 的去除方面显示出巨大潜力。 3、SBBR工艺的特点 SBBR的进水方式有限制性和非限制性两种。限制性进水方式是指在进水阶段，反应器内不进行曝气；非限制性进水方式是指在进水阶段同时对反应器进行曝气。对限制性和非限制性两种进水方式在不同处理周期中的试验可知在处理废水过程中，采用限制性进水方式能得到比非限制性进水方式更好的效果。主要原因是因为中段废水质量浓度较低，可化性差，有机物难以降解，限制性进水的厌氧状态有利于难降解的有机物分解，从而提高了处理效率。
快速去除硝酸根的方法及其移动床生物反应器设备的生产技术
图片简介: 本技术涉及一种快速去除硝酸根的方法，在溶液储槽中加入驯化完成并活化好的反硝化细菌和反硝化细菌标准培养基；将溶液储槽中的菌液泵入装有陶粒载体的生物反应器，定时分析生物反应器内菌液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干；加入新鲜培养基继续定时分析生物反应器内溶液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干；直至生物反应器中硝酸根去除率超过90%所需时间基本恒定时，挂膜工作完成；将需要去除硝酸根的溶液转入溶液储槽中，去除溶液中硝酸根。一种移动床生物反应器装置，包括溶液储槽、生物反应器、载体再生槽，所述溶液储槽通过管道连接生物反应器以加入培养基，所述生物反应器下端设有载体排放阀与载体再生槽连接。 技术要求 1.一种快速去除硝酸根的方法，利用移动床生物反应器，采用筛选后的生物陶粒作载体固定反硝化细菌，增大生物反应器中细菌数量，实现快速去除硝酸根的目的；其步骤如 下： 1）制备菌液：在溶液储槽中加入驯化完成并活化好的反硝化细菌和反硝化细菌标准培养基，所述反硝化菌种与其培养基的体积比为1:1～100，然后通过搅拌器搅拌混匀；
2）载体预处理：将Φ3～5mm的陶粒载体浸泡，清洗，装入生物反应器中，陶粒载体装入量以离生物反应器顶部10～15cm为准； 3）挂膜： a、将溶液储槽中的按一定比例接种的菌液泵入生物反应器内，体积以溶液刚好淹没陶粒载体为准，静置； b、定时分析生物反应器内菌液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干； c、加入新鲜培养基至刚好淹没陶粒载体为准，静置，继续定时分析生物反应器内溶液的硝酸根浓度，当其去除率超过90%时，将菌液排干； d、重复c步骤，直至生物反应器中硝酸根去除率超过90%所需时间基本恒定时，挂膜工作完成； 4）硝酸根连续去除：挂膜完成后，将需要去除硝酸根的溶液转入溶液储槽中，pH6～8、硝酸根浓度0.1～1g/L，启动恒流泵，从生物反应器上方加入需要去除硝酸根的溶液，开始阶段需要去除硝酸根的溶液流量为每小时0.01～0.05倍生物反应器塔内有效体积，直至从出液阀流出的菌液中硝酸根去除率达到90%以上，然后再逐步调大需要去除硝酸根的溶液进入生物反应器的流量至每小时0.05～0.5倍生物反应器有效体积，从而实现溶液中硝酸根的快速连续去除。 2.根据权利要求1所述的快速去除硝酸根的方法，其特征在于：载体预处理的过程如下： 将Φ3～5mm的陶粒载体置于载体再生槽中，加自来水浸泡，启动空压机、打开进气阀通入压缩空气，搅拌一段时间后，关闭空压机及进气阀； 然后打开隔膜阀，放掉洗液，再加清水漂洗陶粒载体至洗水变澄清，然后打开出料阀，启动隔膜泵将陶粒载体转移到生物反应器中。 3.根据权利要求1或2所述的快速去除硝酸根的方法，其特征在于：
移动床生物膜反应器的研究及应用现状_王奕
移动床生物膜反应器的研究及应用现状 王 奕 张兴文 杨凤林 (大连理工大学环境科学与工程学院,大连116012) 摘 要 移动床生物膜反应器是一种高效的污水处理系统,目前在国内外已有较多应用。本文就其特点及研究应用 状况作简要介绍。 关键词 研究 应用 移动床生物膜反应器 The stu dy and application of moving bed biofilm reactor Wang Yi Zhang Xingwen Yang Fenglin (S chool of Environmental Science &Engineering ,Dalian University of Technology ,Dalian 116012) A bstract A highly effective and compact reactor ,named moving bed biofilm reactor (M BBR )w as devel -oped recently .Its characteristics and application were presented . Key words study ;application ;moving bed biofilm reacto r 近年来,随着人类环境保护意识的提高,国内外对废水排放的限制标准越来越严格,因此,在研究开发新型、高效的污水处理技术的同时,迫切需要在原有污水厂的基础上改进处理工艺,提高污水处理效果。M BBR 就是基于这种思想开发出来的。1988 年,为了解决污水厂传统活性污泥法污泥沉降困难、易流失的问题,增强脱氮功能,挪威Kaldnes Mi -jecpteknog i 公司与SINTEF 研究机构联合开发了一种新型生物膜反应器 [1] 。该反应器工艺简单,提高 了污水厂的脱氮效率,改善了运行效果,同时又不需增加原有反应器的容积。这就是最初的KM T 移动床生物膜反应器(M BBR )。后来一些学者对其进行了研究和改进 [2,3] ,使其更多地应用到实际生产中。 1 MBBR 原理及特点 1.1 原 理 移动床生物膜反应器的主要原理是污水连续经过装有移动填料的反应器时,在填料上形成生物膜,生物膜上微生物大量繁殖,起到净化污水的作用(见图1)。 1.2 反应器的特点 移动床生物膜反应器是在生物滤池和流化床的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、剩余污泥量少的特点,又具有活 性污泥法的高效性和运转灵活性。移动床生物膜反 应器模拟了大自然生态系统中水体的自净功能。在自然系统中,水体中起自净作用的微生物大致可分成两类:一是附着生长在各种物体表面的微生物;二 是水中悬浮微生物,如菌类絮状物、甲壳类动物以及各种鱼类。移动床生物膜反应器中的悬浮微生物和 填料上的微生物分别类似于自然水体中的悬浮微生 物和附着生长的微生物。与传统的活性污泥法相比,M BBR 具有以下几个特点[4]: (1)改善系统的稳定性和运行性能; (2)提高系统的有机负荷和效率;(3)水头损失小、不易堵塞、无需反冲洗,一般不需回流。 图1 M BBR 简图 1.3 填料的特点 填料是移动床生物膜反应器的重要组成部分, 其性能关系到系统的应用和处理效果。填料一般比表面积较大、耐腐蚀和耐磨性较好且质量轻。在好氧反应器中,通过曝气推动填料随水流移动;在缺氧或厌氧反应器中,通过机械搅拌使填料移动。 第3卷第7期环境污染治理技术与设备 V ol .3,N o .72002年7月Techniques and Equipment for Environmental Pollution Control Jul .2002
流动床生物膜反应器在污水处理中的应用
流动床生物膜反应器（MBBR）在污水处理中的应用一、前言 随着现代城市的发展，工业废水量和生活污水量逐年增长，城市水污染问题日益突出，治理水污染已经成为各地经济和社会发展的重要环节。废水的生物处理法自19世纪末发展至今，已成为世界各国处理城市生活污水和工业废水的主要手段，新技术、新工艺得到快速发展。废水的生物处理方法可以分为好氧生物处理和厌氧生物处理两大类，而好氧生物处理作为主要处理方法在废水处理领域中一直占据主要的地位。 根据曝气池内微生物生长环境、集结形态等的不同来分类，好氧生物处理方法基本可以分为两大类。第一类方法可以称为悬浮污泥法，主要包括传统活性污泥法和其变种，如阶段曝气法、渐减曝气法、完全混合活性污泥法、序批式活性污泥法（SBR）、生物吸附氧化法（AB法）、延时曝气法、氧化沟等。该方法中微生物与悬浮物质、胶体物质等混杂在一起形成具有较强吸附分解有机物能力的絮状体颗粒。第二类方法为生物膜法（或称附着污泥法），如生物滤池、塔式生物滤池、生物转盘、接触氧化法等。该方法生物或固定生长，或附着生长于固体填料（或称载体）表面。其中接触氧化法因具有BOD 负荷高、处理时间短、耐负荷冲击等优点近年来有了很多工程应用。 流动床生物膜（内循环生物流化床）处理方法是将活性污泥法和
生物膜法的结合，在生物流化床中，空气－污水－附有生物膜的载体在流化床中进行生物反应，可承受较高的BOD负荷。 近年江苏沃奇环保公司引进瑞典皇家理工学院、瑞典斯德哥尔摩大学及芬兰赫尔辛基理工大学等诸多北欧名校，水环境研究机构的工业污水处理先进技术，并与国家级科研部门合作，不断对对流动床生物膜技术进行改造与升级，使工艺技术更加完善，处理效率更加高效。该先进技术应用于焦化、医药、农药、染化等污水处理领域，十分有效地解决了高难度工业污水处理存在的技术难题。 二、流动床生物膜处理技术原理 MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。 MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和
MBBR生物流化床工艺说明
MBBR?生物流化床工艺说明 MBBR?生物膜工艺运用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的优点，又克服了传统活性污泥法及固定式生物膜法的缺点。技术关键在于研究和开发了比重接近于水，轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。生物填料具有有效表面积大，适合微生物吸附生长的特点。填料的结构以具有受保护的可供微生物生长的内表面积为特征。当曝气充氧时，空气泡的上升浮力推动填料和周围的水体流动起来，当气流穿过水流和填料的空隙时又被填料阻滞，并被分割成小气泡。在这样的过程中，填料被充分地搅拌并与水流混合，而空气流又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。在厌氧条件下，水流和填料在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触而生物分解的目的。流动床TM 生物膜反应器工艺由此而得名。其原理示意图如图1所示。因此，流动床TM生物膜工艺突破了传统生物膜法(固定床生物膜工艺的堵塞和配水不均，以及生物流化床工艺的流化局限)的限制，为生物膜法更广泛地应用于污水的生物处理奠定了较好的基础。 专利技术的Kaldnes悬浮填料工艺打开了污水 生物处理工艺的新领域。该工艺是基于一种生物膜技
术，其实质是微生物以膜状生长悬浮填料上。该悬浮填料由聚乙烯材料制成，在水中自由飘动。在悬浮填料上没有附着生物膜的情况下，其比重接近于1g/cm3。在好氧反应器中由于曝气器的曝气以及缺氧单元中的机械搅拌而不断运动。悬浮填料反应器内最大填料填充率可以达到67%，其有效生物膜面积可以达到350m2/m3反应器容积。 该工艺可以通过硝化和反硝化作用完成生化好氧降解有机污染物(如BOD，COD)或完成生物脱氮，后者适用于预反硝化或后反硝化或者两者结合。在后反硝化过程中在反应器中的总水力停留时间只要小时就可以使脱氮率达到70%。Kaldnes工艺与传统活性污泥法相比优点很多，例如具有高容积利用率，反应器形状灵活，无污泥回流的优点。 生物膜填料通过装在反应器出口的定固的不锈钢筛网保留在反应器中。 MBBR技术规格及特性 MBBR之接触滤材经过特殊设计，及密度与水接近 (滤材密度0.97g/cm3)，因此可
移动床生物膜反应器(MBBR)原理和优势
移动床生物膜反应器（MBBR）原理和优势 定义和简介： MBBR（moving-bed biofilm reactor），移动床生物膜反应器，是近年来筑生物滤池和生物流化床的基础上发展起来的。既有生物膜法耐冲击负荷、泥龄长和剩余污泥量少的特点，又具有活性污泥法的高效和灵活。适合中小型生活污水和工业有机废水的处理。 原理： MBBR，移动床生物膜反应器的本质是生物膜法，但是由于载体颗粒的密度、尺寸、规格等设计的恰到好处，可使附着生物膜的载体在污水中随处漂动、旋转，与水和氧气充分混合，使它的操作像活性污泥法那样灵活，使它的处理效果比活性污泥法高效得多。 组成： MBBR由池体、载体、出水装置、曝气系统或搅拌系统组成。 池体可以是任意形状，任意大小，可由废弃池体改建而成。适用于中小型污
水处理厂的改造升级。 载体的密度一般为0.96，略小于1，多为聚乙烯、聚丙烯塑料等，可以装水中随水流的回旋翻转而自由移动。尺寸十几到几十毫米不等。 出水装置的孔径取决于载体颗粒的尺寸，作用是把载体拦截在反应器中，且不会被污泥堵塞。 合适工艺： MBBR混合工艺：MBBR可在不增加池容的条件下，与A2/O、氧化沟、SBR 等多种工艺结合。可提高处理能力50%以上并达到脱氮除磷的目标。 MBBR前置工艺 适用于高浓度有机废水处理，大大改善活性污泥的沉降性能和出水水质，具有较高的抗冲击负荷能力，同时避免了污泥膨胀的困扰，使得运行更加稳定可靠。 MBBR后置工艺 可深度处理污水，加强硝化及反硝化效果；提高有机物或氨氮的去除率，保障出水水质。
案例： 市政污水处理厂，原设计处理能力5万吨/天，工艺为传统活性污泥法，排放标准为二级。要求升级到一级A标准。 利用MBBR工艺的改造方案：向原氧化沟内投加B-Cell TM悬浮填料；改造曝气系统，出水增设拦截装置；新建厌氧池及缺氧池。 结果：污水处理厂处理能力5万吨/天，出水水质指标均已达一级A标准； MBBR工艺对氨氮及总氮的去除达到很好的处理效果。 优势： ?比表面积大、膜面积一直有效； ?生物膜生长于受保护的内表面、生物浓度稳定，生物膜量大（10～12g/L）； ?有效微生物量和生物活性高。 ?比重控制合理接近于1(0.96) 、易流态化，最大限度的降低能耗、促进传质。 ?利于降解难降解有机物的微生物生长，生物菌群丰富，出水水质好。附着生长方式，适合硝化菌生长，脱氮效率高。 ?填料自由通畅的旋转，增加对水中气泡的撞击和切割，延长气泡在水中停留时间，氧的利用率可提高3～5 个百分点，有效的降低了供氧能耗。 ?处理效率高：COD容积负荷可达6～10kg/m3.d,是传统活性污泥法的2～4倍，减少构筑物体积或提升处理能力；（应用于低浓度和难降解化工废水时适当降低设计负荷致2～6kg/m3.d） ?脱氮能力强：氨氮负荷高达1kg NH3-N/ m3.d （35℃），而传统的活性污泥法仅为0.1～0.3kg NH3-N/ m3.d，采用CBR工艺可确保高氨氮废水的稳定达标；
第17章生物膜法详解
第17章生物膜法 17.1 概述 17.1.1生物膜及其形成过程 1. 生物膜的生长 含有营养物质和接种微生物的污水在填料的表面流动，一定时间后，微生物会附着在填料表面增殖和生长，形成一层薄的生物膜。 当细菌及其它各种微生物组成的生物膜和生物膜对有机物的降解都达到了平衡和稳定状态，则表明生物膜已成熟。 生物膜增长过程可概括为六个阶段： （1）潜伏期（或称适应期） （2）对数增长期（或称动力学增长期） （3）线性增长阶段 （4）减速增长期 （5）生物膜稳定期 （6）脱落期 2.生物膜脱落的原因 ⑴内因 · 厌氧菌营养耗尽而死亡，其附着力降低，很快脱落； ·气态代谢产物不断逸出，破坏了好氧层生态的稳定，使二者失去了平衡，生物膜老化； · 气态产物的积累，将膜顶起。 ⑵外因 水流的冲刷作用，加大污水量，则污水水流对生物膜的冲刷力增大 17.1.2生物膜的构造及净化机理
1.) 生物膜的构造 (1) 好氧层：2mm土厚，有机物的降解主要在此进行 (2) 厌氧层： 2. 有机物降解过程 空气中氧溶解于流动水层中；污水中有机物由流动水层传递到附着水层，再进入生物膜；微生物代谢有机物。 17.1.3生物膜的微生物相 细菌、真菌、藻类（在有光条件下）、原生动物和后生动物等 17.1.4生物膜法工艺的基本流程 生物膜法处理系统基本流程 17.1.5生物膜反应器 普通生物滤池（好氧） 原废水处理水 二沉池 生物膜反应器 初沉池 回流 污泥污泥
高负荷生物滤池（好氧） 生物滤池塔式生物滤池（好氧） 厌氧生物滤池（厌氧） 固定床曝气生物滤池（好氧） 好氧生物转盘（好氧） 生物转盘 厌氧生物转盘（厌氧） 生物接触氧化法（好氧） 生物膜反应器微孔膜生物反应器（好氧） 两相流化床（好氧） 三相流化床（好氧） 生物流化床厌氧流化床（厌氧） 气提式生物膜反应器（好氧） 流动床机械搅动床（好氧、厌氧） 厌氧生物膜膨胀床（厌氧） 移动床生物膜反应器（好氧、缺氧） 17.1.6生物膜法的特征与发展趋势 1.生物相方面的特征 1）微生物种类多样化； 2）生物的食物链长； 3）能够存活世代时间较长的微生物； 4）分段运行与优势菌种。 2.处理工艺方面的特征 1）对水质、水量变动有较强的适应性； 2）剩余污泥的沉降性能良好，宜于固液分离； 3）能处理低浓度的污水，使BOD5=20～30mg/l的污水降至5～10mg/l； 4）易于维护运行，运行费用少。 17.2 生物滤池 17.2.1普通生物滤池 又名滴滤池，是第一代的生物滤池。 生物滤池工作原理