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

附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。

三、流动床生物膜处理工艺流程

流动床生物膜处理工艺流程如图所示。

四、流动床生物膜处理工艺特点

1、独特的生物载体

针对不同性质的污水及出水排放标准，我们开发了一系列不同的生物填料。该种生物填料是一种新型微生物膜载体、高科技专利产品，采用科学配方、将高分子材料进行特殊工艺改性、构造而成，具有比表面积较大、亲水性好、抗冲击力强、易挂膜，生物活性高，处理效果好等优点。

该生物填料由塑料制成。填料的比重界于0.96-1.30 之间。它运用于生物移动床技术（MBBR)，可大幅度提升系统的处理能力，该工艺填料特点如下：

（1）脱碳、脱氮效果好

高浓度的生物菌群可获得很强的COD降解能力，同时载体上丰富的生物菌群类型，增加了对难降解有机物的降解性能。同时载体上

的生物膜污泥龄长，硝化菌浓度高，因此硝化脱氮能力也非常显著。

（2）抗冲击负荷能力强

高浓度的生物量以及附着生长的特性使反应池内一直保持着较高的生物浓度，来水水质的波动可被迅速分解，有较高的抗冲击负荷能力。

（3）剩余污泥量少

填料上的微生物污泥龄长，生物相多而且稳定化，同时微生物自身氧化分解，故系统污泥产生量少，相应减少了污泥处理费用。

（4）运行管理简单

生物膜技术不存在传统活性污泥法的污泥膨胀、污泥上浮以及污泥流失等问题，因此不必频繁监控系统运行参数，使日常的运行管理更简捷。

（5）运行费用低

该填料的引入可提高氧的利用率3～5％，因此充氧能耗降低。另外，由于挂膜后填料比重接近于水，仅需少量的曝气或轻微的搅动即可达到流化状态，均匀分布于容器内，大大节省了运行时的能耗。

（6）占地面积较小

在获得相同处理能力和处理效果的条件下，该填料的增加可减少构筑物容积和占地面积1—3倍。

（7）维护和检修方便

填料材质稳定，可保证使用10年以上不需更换，大大减少了日

常维护和检修费用，保证系统的长期连续运行。

（8）改造方式简单灵活

该填料可根据不同的来水水质，选择不同的填充率，在好氧、厌氧、缺氧池内投加，以提高系统的整体处理能力，满足日后污水进一步扩能的需求。

2、生物反应器内设有导流装置和防止填料流失的装置，载体、污泥和污水在池内循环流动，老化的生物膜得以脱落，保持生物膜的高活性，另外流化状态使氧的利用率得以提高。

3、水力停留时间短，占地面积小：由于在生物反应池内，混合液中的微生物污泥和载体表面的生物膜一般可达20000mg/L以上，使BOD处理量达到4.0～20kg/（m3·d），是活性污泥法处理量的10倍以上。由于处理效率高，结构紧凑，使生物反应设备的占地面积仅为传统活性污泥法的1/4~1/8，从而也节省了基建投资。

4、基本不需要预处理：进水悬浮固体浓度可以达到5000mg/L，油浓度可以达到50mg/L。

5、生物反应池内好氧、厌氧和兼氧微生物共同存在分解有机物，使处理效率更高，并且耐负荷冲击的性能特别好，性能稳定，运行可靠。

6、适用性强，应用范围广。该工艺适用于各种污水处理，包括工业废水和市政污水，既可用于新建的污水处理厂，也可用于现有污水处理厂的工艺改造和升级换代（如负荷增加或脱氮除磷）。其处理