污水处理改造中MBBR工艺的应用分析

摘要：为了保护水资源，减少水污染，改善黑臭水体现状，污水排放标准要求不断提高，污水处理行业都需要进行提标改造。本文阐述了MBBR工艺原理，并结合实践对MBBR工艺在污水处理改造中的应用进行了分析，旨在节约企业污水处理改造时间、资金等成本，以有效进行污水处理，提高水质。

关键词：MBBR工艺;污水处理改造;工艺应用

中图分类号：X703 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2019）06-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.053

Abstract：In order to protect water resources， reduce water pollution and improve the status quo of black and odorous water bodies， the requirements of sewage discharge standards are constantly improving， and sewage treatment plants need to be upgraded to meet the new standards. This paper expounds the principle of MBBR process and analyzes the application of MBBR process in wastewater treatment reform in combination with practice. It aims to save the time of wastewater treatment retrofitting， capital and other costs， effectively carry out wastewater treatment and improve water quality.

Keywords：MBBR process;Wastewater treatment reform;Process application

移動床生物膜反应器MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）是1988年挪威Kaldness Mijecpteknogi公司与SINTEF研究机构联合开发的一种污水处理工艺。MBBR工艺具有生物量大、能耗低、耐冲击负荷、占地少、易于运行管理、便于扩充和升级等优点，目前国内外对MBBR工艺进行了广泛研究和生产应用，涉及生活污水、工业废水处理等，并取得了良好效果。

1 MBBR工艺概述

MBBR使用与水密度接近的填料，所以在曝气或机械混合提供最小混合动力下就能保持悬浮状态，因悬浮的填料能与污水频繁接触而被称为“移动的生物膜”。废水连续经过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，使废水得到净化。填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自由移动，好氧MBBR反应器，通过曝气使填料移动，厌氧MBBR反应器，则是依靠机械搅拌，有无污泥回流都不会影响MBBR的运行。如果没有污泥回流，MBBR在系统中截留的生物量取决于附着在填料上的生物膜质量，称为纯MBBR系统。具有污泥回流时，则系统同时具有生物膜和活性污泥两种特性，又称混合系统。在混合系统中，反应器内形成悬浮生长的活性污泥和填料上附着生长的生物膜，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，相互补充。MBBR工艺既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少的特点。

不同构型的MBBR已经成功用于去除BOD、氨氮和总氮，并能够满足包括严格的营养物限制在内的不同出水水质标准。MBBR是生物膜技术与活性污泥技术的有效整合，可组合到已建污水处理厂的大部分工艺中，如AAO工艺、AO工艺、普通活性污泥工艺、SBR工艺和氧化沟工艺等，起到扩容或者提标改造的作用。

2 MBBR工艺在污水处理改造中的应用探究

2.1 MBBR工艺在市政污水处理厂改造中的应用

随着我国经济的发展和城镇化水平的提高，污水排放量不断增加。为了减少水体污染，国家及地方都不断提出越来越高的排放标准要求。吕梁市第二污水处理厂一期工程规模为3.0万m3/d，设计进水水质见表1，出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级水质排放标准的A标准，具体指标见表2。根据2018年当地环保部门对污水厂的排放标准要求，出水COD、氨氮、总磷按照地表水Ⅴ类标准执行，为应对TN进一步提标要求，出水TN为10mg/L，其它指标按照《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级水质排放标准的A标准执行。现阶段环保部门要求的提标改造出水排放标准见表3。

现有工艺采用改良A2/O活性污泥生物系统去除COD和生物脱氮除磷，深度处理采用混凝沉淀过滤的方法进一步除磷和悬浮物，确保出水水质满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）中的一级水质排放标准的A标准。通过对比原有设计出水水质标准和提标改造要求的出水标准可知，COD、氨氮、TN、TP需要进一步提高去除率。其中现有工艺对总磷的去除采用生物除磷和化学除磷相结合，化学除磷效果稳定，适当调节即可实现提标改造对TP出水水质的要求。MBBR工艺因悬浮填料的应用，可大大增加系统的生物量，从而提高有机物的去除效率;填料中生物膜中能够生长世代时间较长、比增殖速率较小的硝化菌，提高了硝化反应能力和脱氮能力;MBBR能耗较小，仅比活性污泥系统略有增加。综合考虑吕梁市第二污水处理厂提标改造将现有二级生物反应池（改良A/A/O生物反应池）改造为改良A/A/O+A/O+MBBR生物反应池，不改变总体生物池的大小，原来的预缺氧厌氧缺氧段保持不变，即改良A/A/O中A/A段不变，只是把原来的好氧段（O段）末端即最后一个廊道改造为A/O段，提高反硝化能力，好氧段的前端投加悬浮填料，形成MBBR好氧段，提高有机物去除及硝化反应能力。本次提标改造投资小，不新增占地面积，耗能较原有增加较少，原有曝气系统按氨氮全部硝化考虑，可满足改造后的曝气需求。通过这种方式进行改造，节约了时间与资金成本。总之MBBR工艺的优势决定了其在市政污水处理厂提标改造中应用的可行性。

2.2 MBBR工艺应用于制药污水处理改造

某制药厂生产废水主要为中药废水，其COD为4000mg/L，是一种有机污染物浓度高、色度高、成分杂、难降解的废水，且含有泥沙及悬浮物。该厂现有1200m3/d的污水处理站，现有工艺流程为“絮凝—厌氧—水解酸化—两级生物接触氧化—脱色”，处理出水能达《中药类制药工业水污染物排放标准》（GB21906-2008）中COD≤100的排放限值要求。随着该厂生产能力的不断提高，需将污水处理站的处理能力扩容到2000m3/d。制药废水属于难降解废水，好氧处理系统水力停留时间长，也是整个制药厂污水处理站占地面积最大、耗能最大、运行和管理最复杂的一部分。该厂污水处理站物化处理部分和厌氧部分进行相应了扩建，两级生物接触氧化池改造为好氧MBBR反应池，在不增设好氧处理池面积的情况下实现了扩容的效果，节约了占地面积和投资费用。

MBBR克服了传统活性污泥生物量不足和接触氧化工艺传质混合效率低的问题，使生化反应效率成倍提高。现有污水处理设施的改造只需在反应池投加一定填料，即可将活性污泥池或厌氧池改装为MBBR，容积负荷可提高2～4倍，水头损失小，当温度、污水成分發生变化时，MBBR耐受力强。因此MBBR应用于现有污水处理设施的改造具有简单、改造费用低、高效、运行稳定的特点。

3 总结

综上所述，MBBR工艺具有高生物附着性和良好的传质性，能够在不改变现有污水处理系统造型的情况下对其进行改造，投资小，运行稳定，能够有效提高污水处理能力和出水水质。通过本文分析可知MBBR工艺在污水处理扩容及提标改造方面应用前景较好。

参考文献

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收稿日期：2019-02-16

作者简介：贺英（1972-），女，汉族，研究生，工程师，研究方向为污水处理。