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      MBBR生物懸浮填料的工藝特點及技術優點

      作者:本站 來源:本站 時間:2020/7/17 15:08:39 次數:

      移動床生物膜反應器(moving bed biofilm reactor)MBBR由挪威Kaldnes Milj?Teknolgi公司(KMT)、挪威科技大學(NTNU)及挪威工業與技術研究基金會(SINTEF)在20世紀80年代合作開發的新工藝,通過在普通活性污泥池中投加特定的懸浮填料,提高污水處理容積負荷率和出水指標,強化系統對高鹽度、有毒有害化合物的耐受性。MBBR結合傳統的活性污泥法和生物接觸氧化法的優點,而又超越了活性污泥法及生物膜法的缺點及限制,反應器中懸浮填料因攪拌在水中自由運動,污水連續經過裝有移動填料的反應器時,在填料上生長形成生物膜,通過系統懸浮活性污泥和載體生物膜的吸附、生物氧化等作用,凈化水質。

      MBBR工藝的優點
      1. 填料多為聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫體等制成的,比重接近于水,以圓柱狀和球狀為主,易于掛膜,不結團、不堵塞、脫膜容易。
      2. 因填料、水都是運動的,故氣、水、固相之間的傳質較好,填料上生物膜的活性較高,提高了系統的有機負荷和效率,出水水質穩定。
      3. MBBR的應用比較靈活,反應器形狀多種多樣,結構緊湊,占地面積小,在相同負荷條件下只需普通氧化池20%的容積。
      4. 水頭損失小,能耗低,運行簡單,操作管理方便。
      5. 微生物附著在載體上隨水流流動所以不需要污泥回流或循環反沖洗。
      6. 生物膜自然脫落,不會引起堵塞。

      MBBR在市政污水處理中的優勢:
      1. 占地面積?。涸谔盍咸畛渎蕿?5%和相同的污染負荷的條件下,移動床生物膜反應器約占常規生物反應器(缺氧、厭氧及好氧)20-40%的池容。
      2. 適合于市政污水處理廠的擴容:鑒于大多數污水處理廠的預留面積較少,當實際進水水質及水量發生變化時,在保證原設計池容不變的情況下滿足原設計出水標準。
      3. 適合于現有污水處理廠的升級改造:移動床生物膜工藝設計及運行靈活簡單,適應不同類型的池型,而且與其它工藝的兼容性很強,可以與已建污水處理廠的大部分工藝如A2O、AO、SBR、CASS及氧化溝法等相組合。因此適合于現有污水處理廠的升級改造,使其滿足一級A或一級B排放標準。
      4. 移動床生物膜反應器既具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少、無污泥膨脹現象發生的特點,又具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性。另一方面,溫度變化對移動床生物膜工藝的影響要遠遠小于對活性污泥法的影響,當溫度、污水成分發生變化或污水毒性增加時,移動床生物膜反應器的耐受力很強。
      5. 填料上形成好養、缺氧和厭氧環境,硝化和反硝化反應能夠在一個反應器內發生,對氨氮的去除具有良好的效果。
      6. 反應器內污泥濃度較高,一般污泥濃度為普通活性污泥法的5~10倍,可高達30~40g/L。提高了對有機物的處理效率,同時耐沖擊負荷能力強

      MBBR適用范圍:
      1. 強化脫氮除磷,污水處理廠提標改造
      2. 解決冬季低溫氨氮超標問題
      3. 污水處理廠擴容改造,最高可擴容3倍
      4. 高濃度、有毒、難降解有機物處理
      5. 污水廠和工業廢水深度處理
      6. 農村污水處理(一體化設備、凈化槽等)

      目前主流MBBR工藝:
      1. Linpor MBBR工藝
      (1)Linpor-C:主要去除廢水中含碳有機物的工藝;
      (2)Linpor-C/N:同時去除廢水中碳和氮的工藝;
      (3)Linpor-N:主要用于去除廢水中氮的工藝。

      2. Kaldnes MBBR工藝
      (1)HYBAS-MBBR:通過活性污泥反應池中投加填料,使懸浮活性污泥與生物膜共同存活在生物反應池中,增加了反應池中的生物量,使不同種群微生物在反應池內富集,提高生物的反應效率。
      (2)BAS-MBBR:MBBR生物膜和活性污泥組合生物處理工藝(BAS工藝),即MBBR池(流動床生物膜法)+好氧池(活性污泥法)組合的BAS工藝。

      3. LEVAPOR MBBR
      LEVAPOR MBBR屬于三相生物流化床處理方法,和接觸氧化不同,固化生物膜也處 于流化狀態,污水和生物膜傳質混合效果好,污水處理效率高。和普通活性污泥法不同,通過投放比表面積大的懸浮載體,生物量可達30-40g/L,是普通活 性污泥5-10倍生物量,大大提高系統污水處理能力,容積負荷更高,占地面積更??;生物膜提高了系統耐沖擊負荷能力和對有毒化合物抵抗能力,反應系統為為 氣-固-液共存的三相流化狀態,固-液-氣三相充分接觸、混合和碰撞,增加傳質面積,提高傳質速率,強化傳質過程,同時填料流化時不斷切割分散氣泡,使布 氣均勻,提高氧利用率;填料為生長緩慢的硝化細菌和其它長世代微生物提供載體,使生物固體停留時間和水力停留時間相分離,主要除去氨氮;同時生物膜獨特的 厭氧-好氧環境使系統具有脫氮功能,解決了CAS法為了硝化而延長泥齡,容易出現污泥膨脹問題;流化填料受水流氣流沖刷和相互碰撞,使老化生物膜易于脫 落,促進新陳代謝,保證生物膜活性;流化填料可生長絲狀細菌,使系統對有機物分解效率更高,同時避免了污泥膨脹。

      MBBR填料:
      1. MBBR填料分類
      (1)Linpor MBBR填料
      Linpor MBBR工藝,主要采用聚氨酯海綿為載體,主要用于市政污水系統改造;
      (2)Kaldnes MBBR填料
      Kaldnes MBBR工藝,生物載體多為聚乙烯材料制成,為鮑爾環結構;
      (3)Levapor MBBR
      Levapor MBBR工藝,Levapor技術由德國拜耳開發,通過對Linpor載體表面處理,吸附30%活性炭粉,使Levapor比表面積高達20000m2/m3,是前二者的10-20倍,Levapor MBBR適合于高濃度難降解有機物和高氨氮、硝酸鹽的主要應用于化工、制藥、農藥等高濃度、難降解、高氨氮有機廢水處理。

      MBBR填料的特點:
      1. 迅速的載體掛膜機制;運用特殊改性配方及加工工藝,加速填料掛膜,載體中加入特定微量元量和特殊表面處理工藝,促使水體中微生物迅速隨著并快速生長。繁殖形成生物體,不同水質和條件掛膜進度存在差異,一般只需3-15天,最快只需1天。
      2. 具有巨大的比表面積,為大量微生物附著生長提供支撐;有利于各種微生物的生長,不僅為異養細菌生長提供了空間,同時為自養型細菌的生長創造了條件,為生物脫氮除磷打下了堅實的基礎。
      3. 超強的脫碳,脫氨氮能力;載體為微生物大量繁殖提供了舒適安全的環境,生物種類不斷豐富,由于不受泥齡限制,硝化細菌也得到大規模繁殖,龐大的生物學群體使水中的有機物和氨氮快速分解。
      4. 卓越的抗負荷沖擊性能;進水COD濃度變化較大,但COD去除率的變化卻很小,說明MBBR具有在一定濃度范圍內出水水質穩定的優點。
      5. 靈活多樣的工程應用方式;可用于好氧、厭氧、缺氧工藝的不同階段,只需通過填料的投加即可輕松獲得滿意處理效果
      6. 簡便的運行維護條件,無需支架、易流化、節省能耗;無需支架,并可省去污泥回流,避免污泥膨脹,上浮和流失問題發生,運行維護方便。恰當的比重(掛膜前0.95~0.98g/cm3),使填料在停留時成漂浮狀態,曝氣下處于懸浮流化狀態,最大限度的降低能耗;填料的易流化,增加了對氣泡的撞擊和切割,提高了氧的利用率,可降低曝氣能耗,同等條件下面,曝氣量可減少10%以上。

      總結
      MBBR生物處理水處理工藝,在我國也經歷了近二十年的發展,取得了一定的成就,在國內眾多污水廠應用較為廣泛,成為當前工程新建和改造的主流,各公司也逐步加強了對填料研發、以及工藝結構的優化等,使得MBBR工藝向成熟化方向發展,但我們也不能避諱其中的問題,例如:填料的開發水平較國外有一定的差距,工藝流程中機理問題(生物膜掛膜機理、掛膜厚度同處理效果的關系、曝氣量大小及溶氧效率、電機攪拌速率和強度同生物膜的狀態變化關系、生物填料流化態機理及優化等)仍需深入研究。

      目前MBBR在國內市場中仍是前沿熱點,并在污水廠的新建及舊水廠的升級改造、農村分散式污水處理中應用非常廣泛,占據了很大的市場份額,應用潛力巨大。因此,新型MBBR填料開發、新型MBBR水處理設備及工程應用研究是目前的首要任務。
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