浅析MBBR工艺实际运行过程中存在的问题及改进建议

摘要：MBBR工艺由于具有良好的脱氮除磷效果，在许多污水处理厂提标改造工程中得以运用。现对后期MBBR区实际运行过程中暴露出来的曝气管上浮、推流器堵转、拦截筛网堵塞及填料泄漏等问题进行分析和研究，为今后工程实践提供了借鉴。

关键词：MBBR;曝气管上浮;推流器卡死;拦截筛网堵塞

0    引言

MBBR是一类新型的生物膜法处理工艺，与活性污泥法相比，由于泥龄较长，可保持较多的硝化菌，具有更好的脱氮效果。其主要原理是利用污水连续流过反应器填料载体后，在载体上形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生长的同时降解污水中的有机污染物，从而起到净化污水的作用。

1    MBBR工艺应用实例

1.1    项目概况

盐城市城东污水处理厂提标改造工程总设计规模为10万m3/d，总变化系数K=1.3。本次提标改造工程污水处理采用“粗格栅进水泵房+细格栅沉砂池+MBBR池+二沉池+提升泵房及磁混凝沉淀池+二氧化氯消毒”工艺。

1.2    设计方案

设计进出水水质如表1所示。

MBBR池主要工程量如表2所示。

1.3    改造工程内容

本次提标改造将现状A2O工艺生反池改为MBBR工艺。MBBR池分为缺氧区及好氧区，好氧区内设置交替区及填料（MBBR）区（第4、5廊道）。填料体积占MBBR区池容约30%，MBBR区充氧采用微孔曝气器，填料流化采用穿孔曝气管;在4和5廊道之间的隔墙两端开连通孔，通过潜水推流器使悬浮填料在2个廊道之间循环运动。主要内容如下：

（1）新增内回流渠道，混合液回流至前端，将原A2O生反池厌氧区改为缺氧区。

（2）将第1条好氧廊道改为交替区（增加3台5.5 kW潜水搅拌机），正常情况下好氧运行，脱氮能力不足时改为缺氧运行。

（3）将第4、5条好氧廊道改造为填料区，内置悬浮填料，同时每个廊道增加1台7.5 kW潜水推进器。第4条廊道进水过水孔处增加2 100 mm×2 000 mm不锈钢拦截筛网，底部预留轨道及提升装置。第5条好氧廊道沿出水池壁增加一条47.5 m×5.8 m出水不锈钢拦截筛网，拦网背部用方管及角钢支撑与池壁固定，为防止出水处填料发生堆积，从主气管接入一套开放式辅助穿孔曝气管，材质ABS，安装于拦截筛网背部。

（4）重新敷设空气主管，增加气体流量控制阀，原盘式曝气器改为管式曝气器。

2    MBBR运行状况及存在问题

2.1    出水指标

经过近三个月的运行，COD、BOD5、氨氮、SS、总氮、总磷的主要出水指标均满足一级A标准，其中氨氮的去除率均达到了90%以上。

2.2    运行中存在的问题

2.2.1    整组曝气管上浮

运行近一月后工艺巡检发现填料区有一组管式曝气器整体上浮，经对生反池停水后观察：管式曝气器整组固定用膨胀螺栓拔起，部分固定马鞍座断裂，垂直的ABS主曝气管从根部断裂。

2.2.2    MBBR区存在漏填料现象

后期运营过程中，从二沉池、磁混凝沉淀池等处经常打捞出大量填料，还造成了部分设备堵塞。

2.2.3    MBBR填料区潜水推进器损坏严重

好氧区第4、5廊道的潜水推进器多次热继电器报警，后检查发现潜水推进器电机脱离导轨及固定支架，导致电机卡死。

2.2.4    拦截筛网堵塞严重，部分区域填料堆积严重

运行一段时间后明显发现拦网前后水位差不断增加，只能通过调节网前曝气控制阀门开度来对拦网进行气冲，但由于网前曝气进气管是从曝气主管上引出，一旦网前曝气气量增加势必导致好氧区管式曝气器出气量减少，进而导致溶氧降低。

3    存在问题分析及改进建议

3.1    曝气管上浮

根据对现场情况的勘察，造成曝气管上浮的原因是安装质量缺陷及工艺布置有误。由于管式曝气器主供气管是中空结构，且填料区水流紊乱，所以曝气管的固定尤为重要。现场部分膨胀螺栓锚固不牢，而池底根据工艺要求土建增加了45°倒角，该组曝气器部分膨胀螺栓锚固点在倒角上，在水流来回作用下导致整组曝气器逐步失去稳定性。

整改建议：将膨胀螺栓更换为化学螺栓，底部非字型布气管整体避开池底倒角，保证固定支架在一条直线上，减小管道受到的侧向推力。

3.2    MBBR区填料泄漏

造成MBBR区填料泄漏的主要原因是拦截筛网与池底和池壁的贴合不紧密，由于土建尺寸的不平整，在5 m的水压下，部分填料通过缝隙漏到后续的二沉池等构筑物。

整改措施：在拦网与混凝土池壁等部位增加不锈钢角钢与止水橡胶封堵。

3.3    填料区潜水推流器易损坏

填料区水体中存在大量填料，再加上前期过滤不彻底导致大量的垃圾进入，造成推流器经常因过载而烧坏电机。

整改建议：增大潜水推流器的扭矩，控制前段处理工艺，防止垃圾等进入填料区。后期在工藝技改中选择在填料区有应用实例的专用潜水推流器。

3.4    拦截筛网堵塞和填料堆积问题

拦网堵塞是MBBR工艺运行中的通病，该项目网前曝气和穿孔曝气气源源自同一条鼓风机进气管路，在保证好氧区工艺运行要求的溶氧量情况下，势必减少网前曝气的进气量。

整改措施：在后期技改中根据实际运行需要增加一台专用网前曝气风机及空气管路，从原有主空气管中独立出来，将网前曝气从正常曝气中独立出来，减少了对工艺运行的干扰。同时由于填料区是方型池，在拐角处填料易堆积拥堵，通过增加不锈钢导流板，缓解了这一现象。

4    结语

MBBR工艺无需新建构筑物，占地省，投资和运行费用相对较小，在污水处理厂的提标升级改造中得到大量应用。但该工艺在后期运行中对填料区潜水推流器的选型，拦截筛网与管式曝气器的现场布置需根据现场实际进行调整，以满足使用要求。

[参考文献]

[1] 熊建英.MBBR+磁混凝工艺用于污水处理厂提标改造[J].中国给水排水，2018，34（20）：50-55.

[2] 蒋克彬，彭松，陈秀珍，等.水处理工程常用设备与工艺[M].北京：中国石化出版社，2011.

[3] 耿英慧，张明，徐亚同，等.移动床生物膜反应器预处理微污染原水挂膜过程研究[J].北方环境，2003（1）：51-54.

收稿日期：2020-06-02

作者简介：李育群（1981—），男，江苏南京人，助理工程师，研究方向：环保设备安装。