20本與工程應(yīng)用MBBR工藝的研究現(xiàn)狀與應(yīng)用李碧(北京鑫大禹環(huán)保工程有限責(zé)任公司,北京101300摘要:文章介紹了移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBB)工藝的原理和特點(diǎn),以及國(guó)內(nèi)外對(duì)MBBR工藝的研究和應(yīng)用現(xiàn)狀;針對(duì)MB脫B工藝在實(shí)際工程中容易出現(xiàn)的局部填桿堆積、懸淳填料流失等問(wèn)題,提出了改進(jìn)建議及研究方向。關(guān)鍵詞:污水處理;MBR工藝;懸淳填料;脫中圖分類號(hào):X703文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1006-5377(2009)01-0020-04隨著現(xiàn)代城市的發(fā)展,工業(yè)廢水量和生活污水量逐使空氣氣泡更加細(xì)小,增加了氧氣的利用率。另外,每年增長(zhǎng),城市水污染問(wèn)題日益突出。合格可用的淡水資個(gè)載體內(nèi)外均具有不同的生物種類,內(nèi)部生長(zhǎng)一些厭氧源不斷減少,城市工業(yè)和生活用水的供需矛盾加劇,治菌或兼氧菌,外部為好養(yǎng)菌,這樣每個(gè)載體都為一個(gè)微理水污染已經(jīng)成為各地經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的重要環(huán)節(jié)。由型反應(yīng)器,使硝化反應(yīng)和反硝化反應(yīng)同時(shí)存在,從而提于我國(guó)水體富營(yíng)養(yǎng)化問(wèn)題日趨嚴(yán)重,而目前應(yīng)用較廣泛高了處理效果的常規(guī)二級(jí)生化處理工藝對(duì)污水中的N營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的去除率MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者不高,難以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要,因此脫氮工藝的研究的優(yōu)點(diǎn),是一種新型高效的污水處理方法,依靠曝氣池已經(jīng)成為水污染控制領(lǐng)域的研究重點(diǎn)。MBR(移動(dòng)床內(nèi)的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài),進(jìn)而生物膜反應(yīng)器)是一種新技術(shù),目前在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較少,形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和附著生長(zhǎng)的生物膜,這就使實(shí)踐情況表明,MBBR工藝在有機(jī)物和氨氮的處理效果得移動(dòng)床生物膜使用了整個(gè)反應(yīng)器空間,充分發(fā)揮附著方面要強(qiáng)于傳統(tǒng)活性污泥法和傳統(tǒng)生物膜法,該技術(shù)可相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性,使之揚(yáng)長(zhǎng)避短,相互補(bǔ)以提高有機(jī)物去除效率,脫氮效果較好。充。與以往的填料不同的是,懸浮填料能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動(dòng)的生物膜”1MBBR工藝的原理和特點(diǎn)12MBBR的特點(diǎn)1.1MBBR工藝的原理與活性污泥法和固定填料生物膜法相比,MBBR既1BBR工藝原理是通過(guò)向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量具有活性污泥法的高效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性,又具有傳統(tǒng)生的懸浮載體,提高反應(yīng)器中的生物量及生物種類,從而物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少的特點(diǎn)提高反應(yīng)器的處理效率。由于填料密度接近于水,所以在曝氣的時(shí)候,與水呈完全混合狀態(tài),微生物生長(zhǎng)的環(huán)中國(guó)煤化工其改性材料、聚氨酯泡境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用,沫CNMHG圓柱狀和球狀為主中■環(huán)鍋產(chǎn)業(yè)2009.l技術(shù)與工程煦m21易于掛膜,不結(jié)團(tuán)、不堵塞、脫膜容易時(shí)將材料作成球狀很困難;而圓筒狀填料當(dāng)其長(zhǎng)徑比(2)良好的脫氪能力為1時(shí)接近于球狀,因此懸浮填料一般選擇圓筒狀。另填料上形成好養(yǎng)、缺氧和厭氧環(huán)境,硝化和反硝化外,填充在生物膜反應(yīng)器的填料的比表面積多在100反應(yīng)能夠在一個(gè)反應(yīng)器內(nèi)發(fā)生,對(duì)氨氮的去除具有良好500m2/m2之間。由聚乙烯制成的懸浮填料分兩種:的效果。種為d10×7(mm)、比表面積為335m2/m3,另一種(3)去除有機(jī)物效果好為φ15×15(mm)、比表面積為235m2/m3,由聚丙烯反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較高,一般污泥濃度為普通活性制成的懸浮填料,密度為0.94g/cm3,形狀為有波紋的污泥法的5~10倍,可高達(dá)30~40g/L。提高了對(duì)有機(jī)物圓柱體,尺寸為中15~20(mm)×20~30(mm)的處理效率,同時(shí)耐沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)22國(guó)內(nèi)對(duì)MBBR的研究現(xiàn)狀(4)易于維護(hù)管理近年來(lái),我國(guó)不少學(xué)者也進(jìn)行了MBBR工藝的曝氣池內(nèi)無(wú)需設(shè)置填料支架,對(duì)填料以及池底的曝研究,但大多仍處于試驗(yàn)性研究階段。其關(guān)鍵技術(shù)氣裝置的維護(hù)方便,同時(shí)能夠節(jié)省投資及占地面積在于對(duì)懸浮填料的研究,如同濟(jì)大學(xué)的專利產(chǎn)品為φ50×50(mm)的圓筒狀懸浮填料,比表面積為2MBBR的研究現(xiàn)狀278m2/m3,材料為改性的聚乙烯;李峰報(bào)道的懸浮21國(guó)外對(duì)MBBR的研究應(yīng)用現(xiàn)狀填料由聚丙烯塑料制成,為φ50×50(mm)的圓筒MBBR是在20世紀(jì)90年代中期得到開(kāi)發(fā)和應(yīng)用狀,比表面積為350m2/m3。一般來(lái)說(shuō),國(guó)內(nèi)使用的的,其兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)載體外形尺寸比國(guó)外的要大,這主要是受整個(gè)工藝和點(diǎn),是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止,國(guó)出水格柵的限制。外已應(yīng)用MBBR進(jìn)行處理生活污水、工業(yè)廢水的小總體而言,我國(guó)目前對(duì)懸浮填料的研究才剛剛起試、中試及生產(chǎn)性實(shí)驗(yàn)研究,均取得了較好的效果。步,新型懸浮填料在我國(guó)污水處理工程中的應(yīng)用具其中,美國(guó)的 Captor工藝和德國(guó)的 Linpor工藝是目前有廣泛的發(fā)展空間。目前,國(guó)內(nèi)常用的填料有蜂窩兩種比較成熟的多孔懸浮載體系統(tǒng)。在完全混合反應(yīng)填料、軟性填料、半軟性填料及復(fù)合填料等固定型填器中加入聚氨酯泡沫塊供微生物附著生長(zhǎng),用于處理料,但這些填料在使用中常會(huì)遇到堵塞、結(jié)團(tuán)、布?xì)獬鞘猩钗鬯?研究了其對(duì)BOD的去除和硝化作用。布水不均勻等問(wèn)題,影響了生物處理效果。另外,上結(jié)果表明,硝化細(xì)菌優(yōu)先附著生長(zhǎng)在載體上,硝化活述填料均需安裝在輔助支架上,這就紿填料的安裝性達(dá)0.33mgN/h·塊載體(載體體積為8cm3/塊),更換等造成諸多不便,使工程投資和運(yùn)行管理費(fèi)用相在4h內(nèi),BOD可完全去除,并繼而發(fā)生硝化作用,硝對(duì)提高?；饔每稍?0h內(nèi)完成。在過(guò)去的10年中,移動(dòng)床生從經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的角度出發(fā),高性能的新型填物膜技術(shù)在挪威得到了發(fā)展,現(xiàn)已有100多個(gè)基于此料在材質(zhì)方面,應(yīng)具有價(jià)格低廉、使用壽命長(zhǎng)、易掛膜技術(shù)的污水處理廠在17個(gè)國(guó)家中投入使用或在建造之等特點(diǎn);在結(jié)構(gòu)方面,設(shè)計(jì)的比表面積應(yīng)盡可能地大中,它們主要用于去除市政污水或工業(yè)廢水中的有機(jī)并可以制造一些功能區(qū),適應(yīng)不同要求的厭氧、好氧微物及氨氮生物的生長(zhǎng),又兼顧易脫膜的特點(diǎn)。同時(shí),應(yīng)盡可能地微生物賴以棲息的新型載體的研制開(kāi)發(fā)是移動(dòng)生物降低懸浮填料的造價(jià),最大程度發(fā)揮其優(yōu)點(diǎn),使懸浮填膜法處理廢水的關(guān)鍵技術(shù)之一,其性能直接影響著污水料能更廣泛地應(yīng)用到污水處理中的處理效果和投資費(fèi)用。科研工作者以改進(jìn)填料為突破目前,國(guó)內(nèi)對(duì)MBBR工藝的應(yīng)用多為一些小型工口,不斷推動(dòng)移動(dòng)生物膜法的發(fā)展。目前的懸浮填料大程,在技術(shù)參數(shù)方面多為探索階段。多是由聚乙烯、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,長(zhǎng)了生物膜以后,在正常的曝3MBB工藝在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用氣強(qiáng)度下極易達(dá)到全池流化翻動(dòng)。懸浮填料的形狀通常3.1應(yīng)甲干先活干水理為球狀、圓筒狀或粒狀,一般認(rèn)為球狀有良好的水力學(xué)中國(guó)煤化工為例,該衛(wèi)生院產(chǎn)生特性,是最理想的形狀。但受到生產(chǎn)技術(shù)的限制,有的醫(yī)CNMHG量為25-50m/dCHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2009.122與工程應(yīng)用2005年至2007年針對(duì)順義區(qū)的張喜莊、北小營(yíng)、木林、停留時(shí)間4h,O池分為兩段,第一段停留時(shí)間2h,采用南法信、馬坡、張鎮(zhèn)、空港、天竺、北石槽、俸伯、球形懸浮填料,填充比50%;第二段停留時(shí)間4h,釆用區(qū)血站、小店、北務(wù)、大孫各莊、南彩、龍灣屯等衛(wèi)組合填料,填充比75%,回流比100%。2008年3月經(jīng)順生院的污水進(jìn)行了處理,其中前八個(gè)衛(wèi)生院釆用傳統(tǒng)義區(qū)環(huán)境保護(hù)局監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè),進(jìn)水cOD360mg/L、氨生物膜AO工藝,后八個(gè)單位采用MBBR工藝。工藝前氮46mg/L,出水COD57mg/L、氨氮9.32mg/L,去除端均設(shè)格柵和調(diào)節(jié)池,后端采用豎流式沉淀池和二氧率分別達(dá)到84%和80%化氯消毒。使用傳統(tǒng)生物膜AO工藝的污水處理站中的33處理效果A池水力停留時(shí)間為4h,O池水力停留時(shí)間為6h,回MBBR工藝中的生物膜主要附著在填料上,污泥停流比100%,彈性填料填充比75%,氣水比15:1。采留時(shí)間與水力停留時(shí)間無(wú)關(guān),硝化菌、亞硝化菌等生長(zhǎng)用MBBR工藝的兩個(gè)曝氣池總停留時(shí)間為7h,不設(shè)回世代時(shí)間較長(zhǎng)、增長(zhǎng)速率很小的微生物都可以在填料上流,采用φ20×20(mm)柱狀改性聚乙烯懸浮填料,比生長(zhǎng),從而增強(qiáng)了脫氮能力。脫氮過(guò)程分為硝化和反硝表面積510m2/m3,填充比509,氣水比10:1,其中第化兩個(gè)階段,分別由硝化菌和反硝化菌完成。不論是二個(gè)反應(yīng)池間斷曝氣。反應(yīng)池采用下布水,池底設(shè)微亞硝化過(guò)程還是硝化過(guò)程,都要耗用大量的氧。要使孔曝氣管進(jìn)行曝氣,出水設(shè)活動(dòng)?xùn)虐濉?005年12月和1分子氨氮(NH3-N及NH4-N)完全氧化成NO3需耗2007年1月經(jīng)順義區(qū)環(huán)境保護(hù)局環(huán)境監(jiān)測(cè)站監(jiān)測(cè),監(jiān)測(cè)用2分子的氧,即氧化1mg氨氮需要457mg的氧。由于結(jié)果見(jiàn)下表硝化反應(yīng)需要足夠的氧量,因此溶解氧應(yīng)控制在1.5~2Omg/L或以上。在充氧的條件下,有機(jī)物在微生物的監(jiān)測(cè)結(jié)果表作用下分解為CO2和H2O,NH4—N則發(fā)生硝化反應(yīng)。硝化作用是在兩類好氧菌的參與下完成的,首先是亞硝化進(jìn)水出水去除率出水進(jìn)水去除率(mg/L)(mg/L) (%)(mg/L)(mg/L)(%單細(xì)胞菌將氨氮氧化成亞硝酸鹽,然后硝化桿菌將亞硝張喜莊18417753218.873酸鹽再進(jìn)一步氧化成硝酸鹽。但是有機(jī)物濃度過(guò)高,硝北小營(yíng)163431424.197.3410化菌就不能成為優(yōu)勢(shì)菌種,從而會(huì)影響硝化效果。反硝木林198527425968.7366南法信219517732199.6770化過(guò)程是將硝酸鹽轉(zhuǎn)化為氮?dú)?這個(gè)過(guò)程需要碳源和足傳統(tǒng)牛物腰馬坡1333541,946.036夠的堿度,一般控制pH值在7-95。AO工藝張鎮(zhèn)162487012.315,2857MBBR工藝可以減小反應(yīng)器的體積,減少能耗,在空港2956427.259.5365天竺保證有機(jī)物去除率的同時(shí),提高氨氮的去除效率;與生物膜AO工藝組合,也能改善去除氨氮的效果。總體來(lái)去除率看,MBBR工藝在有機(jī)物和氨氮的處理效果方面要強(qiáng)于北石槽1784376536,128.8975傳統(tǒng)活性污泥法和傳統(tǒng)生物膜法。俸伯9328709030.13998區(qū)血站16841621.%63.47844 MBBRD藝在運(yùn)行中谷易出現(xiàn)的問(wèn)題小店203477730897.6775MBBR北務(wù)367517.943.0383(1)反應(yīng)器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用大孫各莊287916.314.2814處于流化狀態(tài),在實(shí)際工程中,容易出現(xiàn)局部填料堆567537.258.2378積的現(xiàn)象。為了避免填料堆積現(xiàn)象,需改進(jìn)曝氣管路龍灣屯17039771平均的布置以及反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)。反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)在很大程度-75.6一80.8上決定了它的水力特性。實(shí)際工程中,當(dāng)單個(gè)反應(yīng)器的長(zhǎng)深比為0.5左右且長(zhǎng)度不大于3m時(shí)有利于填料完32與生物膜AO工藝聯(lián)合應(yīng)用全移動(dòng)。在實(shí)際工程設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)通過(guò)大量試驗(yàn)來(lái)優(yōu)化反應(yīng)采用MBBR工藝與生物膜AO工藝聯(lián)合處理生活污器的構(gòu)造和水力特性.降低能耗.進(jìn)一步提高M(jìn)BBR的水也取得了良好的效果。如順鑫瀾庭小區(qū)污水處理站采經(jīng)濟(jì)中國(guó)煤化工用了變形生物膜AO工藝,處理水量450m3/d。A池水力CNMHG板或格網(wǎng)以避免填料中司環(huán)保產(chǎn)業(yè)20091撥術(shù)與工程m23流失,但容易造成堵塞。在實(shí)際工程中,可以設(shè)置活動(dòng)53MBBR工藝反應(yīng)器的研究柵板,定期進(jìn)行人工清理,也可設(shè)置空氣反吹裝置以防通過(guò)對(duì)反應(yīng)器流體力學(xué)的研究,確定反應(yīng)器的形止堵塞。狀,以達(dá)到最優(yōu)化的反應(yīng)器結(jié)構(gòu),從而避免填料堆積,降低能耗。可以初步研究多級(jí)串聯(lián)連續(xù)式懸浮填料移動(dòng)5對(duì)MBBR工藝的建議床反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)型式與操控方案,為項(xiàng)目技術(shù)的推廣應(yīng)51懸浮填料的研究和開(kāi)發(fā)用奠定基礎(chǔ)應(yīng)對(duì)填料表面的化學(xué)特性及懸浮填料的脫落機(jī)制進(jìn)行深入的研究,增加填料的比表面積;應(yīng)盡可能地降低懸浮6結(jié)論填料的造價(jià),使懸浮填料能更廣泛地應(yīng)用于污水處理目前,MBBR工藝在國(guó)外應(yīng)用較多,在國(guó)內(nèi)應(yīng)用較可釆用活性炭、淀粉、明膠等作為生物活性添加少。MBBR工藝運(yùn)行穩(wěn)定可靠,抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng),劑,使懸浮填料能夠促進(jìn)微生物的生長(zhǎng)和繁殖脫氮效果好,是一種經(jīng)濟(jì)高效的污水處理工藝。在處理52MBBR與其它工藝的組合生活污水方面,有機(jī)物和氨氮的去除率相對(duì)傳統(tǒng)生物膜多級(jí)MBBR、MBBR和A/O法聯(lián)合工藝等都具AO工藝可以提高10%以上。MBBR工藝具有很大的研有各自的優(yōu)點(diǎn),對(duì)這些組合工藝應(yīng)加強(qiáng)研究并進(jìn)行究?jī)r(jià)值和應(yīng)用前景。實(shí)際應(yīng)用。Research Status and application on MBBR TechnologyLI B(Beijing Xindayu Environmental Protection Engineering Co, Ltd, Beijing 101300, China)Abstract: The article presents the principle and characteristics of mBBR technology, research and application on MBBRtechnology conducted at home and abroad. The article puts forward improving proposals and research aspects concerning theblems of part filling deposit, suspended filling loss caused in project aimed at MBBR technologyKeywords: Sewage water treatment; MBBR technology, suspended filling; denitration【簡(jiǎn)訊,時(shí)BRIEF NEWS四部環(huán)境法律列入國(guó)家立法規(guī)劃中圖分類號(hào):X32文獻(xiàn)標(biāo)志碼:D文章編號(hào):1006-5377(2009)01-0023-01十一屆全國(guó)人大一次會(huì)議期間,代表們向大會(huì)提交議案關(guān)于環(huán)境保護(hù)法的修改,審議報(bào)告表示將按照十一屆全462件,大會(huì)主席團(tuán)將這些議案分別交由全國(guó)人大有關(guān)專門委國(guó)人大常委會(huì)立法規(guī)劃的要求,由全國(guó)人大環(huán)資委會(huì)同國(guó)務(wù)院?jiǎn)T會(huì)審議,由各專門委員會(huì)依法向全國(guó)人大常委會(huì)提交議案有關(guān)部門繼續(xù)開(kāi)展環(huán)境保護(hù)法修改的研究論證工作,并提出有審議結(jié)果的報(bào)告。2008年12月25日,十一屆全國(guó)人大常委會(huì)關(guān)立法建議,審議報(bào)告針對(duì)代表議案提出的關(guān)于制定土壤保護(hù)第六次會(huì)議分別聽(tīng)取了議案審議結(jié)果的報(bào)告。法、關(guān)于修改海域使用管理法、關(guān)于修改野生動(dòng)物保護(hù)法、關(guān)全國(guó)人大環(huán)資委的審議報(bào)告指出,全國(guó)人大環(huán)資委廣泛于修改可再生能源法、關(guān)于加快流域立法、關(guān)于制定湖泊保護(hù)征求國(guó)務(wù)院有關(guān)部門意見(jiàn),并結(jié)合環(huán)資委立法和調(diào)研的各項(xiàng)工法、關(guān)于加強(qiáng)地下水資源保護(hù)立法、關(guān)于制定海岸帶管理法作,認(rèn)真研究了各項(xiàng)議案,并召開(kāi)了委員會(huì)全體會(huì)議,對(duì)議案關(guān)于制定船舶油污損害賠償法、關(guān)于制定農(nóng)業(yè)污染防治法、關(guān)辦理意見(jiàn)進(jìn)行了全面審議。在交付環(huán)境與資源保護(hù)委員會(huì)審議的于制定氣象災(zāi)害防御法、關(guān)于動(dòng)物保護(hù)立法等12項(xiàng)立法表示30件議案中,要求制定法律1部,修改法律6部。目前已經(jīng)列入目前有些外干立浹前期研究階段.有些需要通過(guò)制定行政法規(guī)十一屆全國(guó)人大常委會(huì)立法規(guī)劃的有制定海島保護(hù)法、自然保和地方中國(guó)煤化工或?qū)ｉT立法護(hù)區(qū)法,修改土地管理法、大氣污染防治法等4項(xiàng)。CNMHG(本刊編輯部摘編)CHINA ENVIRONMENTAL PROTECTION INDUSTRY 2009.1