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

河北冶金2012年第2期

断接触，实现废水中COD/BOD的去除、硝化及反硝化作用。它吸收了传统的流化床和生物接触氧化法两者的优点，其本质是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，对低浓度污水亦有较好的处理效果。

2．2MBBR工艺特点

（1）空间小。在相同的工艺负荷条件下，MBBR 反应器处理所需要的空间仅为普通氧化池的20%。

（2）易扩容。由于MBBR法设计的灵活性，所提供的反应器可增可减，灵活方便。

（3）操作管理简单。附着生长生物膜的载体在反应器内流动，不需要活性污泥回流或循环反冲洗。

（4）不堵塞。载体生物（Biomass）在紊流中不断脱落，避免堵塞。

（5）生物易恢复活力。生物在改变温度和pH 值，超负荷或受毒害作用下也能很快恢复活力，使处理效果稳定。

（6）池型简单。其构造与普通接触氧化池一样，为了防止载体流失，在出水口处安装筛网。

（7）适宜用于改造工程。利用现有废水处理池或废弃水池改造成MBBR反应池，安装维护简便。3处理工艺及设计水质

承钢厂区各工艺排污点排出的生产废水，与少量生活污水和雨水排入厂外的汇集管渠，经河道泵入旋流沉砂池预处理后，废水被从调节池内泵送到二期处理系统（设计规模为6ˑ104m3/d）。MBBR 被安排在软化系统和砂滤之间，废水在经过软化处理后，降低了在MBBR内填料结垢的风险，而且MBBR出水中悬浮物可被后置的砂滤有效截留，保证出水水质。二期废水处理系统工艺流程见图1

。

图1二期废水处理系统工艺流程

Fig．1Process flow of second phase waste water treating system

对于MBBR系统，废水主要污染物为COD、BOD及氨氮等，进、出水水质设计见表1，处理后的废水经TGV滤池进一步处理后，作为生产水补水和双膜法脱盐用水回用。

表1MBBR系统进、出水水质

Tab．1Quality of intake and outgoing water designed in MBBR

温度/ħpH值COD/（mg·L－1）BOD/（mg·L－1）氨氮/（mg·L－1）进水

变化范围15 307 930 1105 302 40水质308．5602018出水水质－7．5 8．52512－

4MBBR性能表现

作为MBBR在钢厂综合废水回用处理项目中的首次应用，设计时在HRT、填料填充率等方面都考虑了足够的余量，事实证明，这样设计是非常必要的，为日后的节约化设计提供了经验。

4．1MBBR设计参数

在MBBR反应池中，悬浮填料是其核心部分，本工程采用国外进口填料，填料为圆柱体，直径25 mm，宽10mm，材质为HDPE。为防止填料外流，MBBR池进、出水口设不锈钢格栅，格栅上开许多Φ14mm的孔作为出水孔。另外进水口和出水口分别设2台气提泵作为消泡装置。

主要设备参数：

MBBR反应池，1座，有效容积：2700m3，圆形，直径：Φ21m，水深8m，水停留时间：1．0h，设计曝气量：4500m3/h

填料，540m3，填充率：20%，比表面积：500m2/m3

出口格栅，15个，外径ˑ长=480mmˑ1500 mm

曝气系统，类型：中气泡（穿孔管），面积：450 m2，材质：不锈钢SS304

4．2MBBR处理水量

MBBR进水负荷在运行过程中，因上游水量及下游用水量要求，在1000 2800m3/h（平均为1813m3/h）范围内有较大波动。2011年2月18日至5月17日MBBR进水负荷波动情况见图2。