【最经典】MBBR技术大总结

【最经典】MBBR技术大总结

移动床生物膜反应器(moving bed biofilm reactor)MBBR由挪威Kaldnes MiljϕTeknolgi公司(KMT)、挪威大发1分快三大学(NTNU)及挪威工业与技术研究基金会(SINTEF)在20世纪80年代合作开发的新工艺,通过在普通活性污泥池中投加特定的悬浮填料,提高污水处理容积负荷率和出水指标,强化系统对高盐度、有毒有害化合物的耐受性。MBBR结合传统的活性污泥法和生物接触氧化法的优点,而又超越了活性污泥法及生物膜法的缺点及限制,反应器中悬浮填料因搅拌在水中自由大发1分快三,污水连续经过装有移动填料的反应器时,在填料上生长形成生物膜,通过系统悬浮活性污泥和载体生物膜的吸附、生物氧化等作用,净化水质。

MBBR工艺的优点

1. 填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的,比重接近于水,以圆柱状和球状为主,易于挂膜,不结团、不堵塞、脱膜容易。

2. 因填料、水都是大发1分快三的,故气、水、固相之间的传质较好,填料上生物膜的活性较高,提高了系统的有机负荷和效率,出水水质稳定。

3. MBBR的应用比较灵活,反应器形状多种多样,结构紧凑,占地面积小,在相同负荷条件下只需普通氧化池20%的容积。

4. 水头损失小,能耗低,运行简单,操作管理方便。

5. 微生物附着在载体上随水流流动所以不需要污泥回流或循环反冲洗。

6. 生物膜自然脱落,不会引起堵塞。

MBBR在市政污水处理中的优势:

1. 占地面积小:在填料填充率为15%和相同的污染负荷的条件下,移动床生物膜反应器约占常规生物反应器(缺氧、厌氧及好氧)20-40%的池容。

2. 适合于市政污水处理厂的扩容:鉴于大多数污水处理厂的预留面积较少,当实际进水水质及水量发生变化时,在保证原设计池容不变的情况下满足原设计出水标准。

3. 适合于现有污水处理厂的升级改造:移动床生物膜工艺设计及运行灵活简单,适应不同类型的池型,而且与其它工艺的兼容性很强,可以与已建污水处理厂的大部分工艺如A2O、AO、SBR、CASS及氧化沟法等相组合。因此适合于现有污水处理厂的升级改造,使其满足一级A或一级B排放标准。

4. 移动床生物膜反应器既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少、无污泥膨胀现象发生的特点,又具有活性污泥法的高效性和运转灵活性。另一方面,温度变化对移动床生物膜工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响,当温度、污水成分发生变化或污水毒性增加时,移动床生物膜反应器的耐受力很强。

5. 填料上形成好养、缺氧和厌氧环境,硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生,对氨氮的去除具有良好的效果。

6. 反应器内污泥浓度较高,一般污泥浓度为普通活性污泥法的5~10倍,可高达30~40g/L。提高了对有机物的处理效率,同时耐冲击负荷能力强

MBBR适用范围:

1. 强化脱氮除磷,污水处理厂提标改造

2. 解决冬季低温氨氮超标问题

3. 污水处理厂扩容改造,最高可扩容3倍

4. 高浓度、有毒、难降解有机物处理

5. 污水厂和工业废水深度处理

6. 农村污水处理(一体化设备、净化槽等)

目前主流MBBR工艺:

1. Linpor MBBR工艺

(1)Linpor-C:主要去除废水中含碳有机物的工艺;

(2)Linpor-C/N:同时去除废水中碳和氮的工艺;

(3)Linpor-N:主要用于去除废水中氮的工艺。

Linpor 工艺流程图

2. Kaldnes MBBR工艺

(1)HYBAS-MBBR:通过活性污泥反应池中投加填料,使悬浮活性污泥与生物膜共同存活在生物反应池中,增加了反应池中的生物量,使不同种群微生物在反应池内富集,提高生物的反应效率。

(2)BAS-MBBR:MBBR生物膜和活性污泥组合生物处理工艺(BAS工艺),即MBBR池(流动床生物膜法)+好氧池(活性污泥法)组合的BAS工艺。

3. LEVAPOR MBBR

LEVAPOR MBBR属于三相生物流化床处理方法,和接触氧化不同,固化生物膜也处 于流化状态,污水和生物膜传质混合效果好,污水处理效率高。和普通活性污泥法不同,通过投放比表面积大的悬浮载体,生物量可达30-40g/L,是普通活 性污泥5-10倍生物量,大大提高系统污水处理能力,容积负荷更高,占地面积更小;生物膜提高了系统耐冲击负荷能力和对有毒化合物抵抗能力,反应系统为为 气-固-液共存的三相流化状态,固-液-气三相充分接触、混合和碰撞,增加传质面积,提高传质速率,强化传质过程,同时填料流化时不断切割分散气泡,使布 气均匀,提高氧利用率;填料为生长缓慢的硝化细菌和其它长世代微生物提供载体,使生物固体停留时间和水力停留时间相分离,主要除去氨氮;同时生物膜独特的 厌氧-好氧环境使系统具有脱氮功能,解决了CAS法为了硝化而延长泥龄,容易出现污泥膨胀问题;流化填料受水流气流冲刷和相互碰撞,使老化生物膜易于脱 落,促进新陈代谢,保证生物膜活性;流化填料可生长丝状细菌,使系统对有机物分解效率更高,同时避免了污泥膨胀。

MBBR填料:

1. MBBR填料分类

(1)Linpor MBBR填料

Linpor MBBR工艺,主要采用聚氨酯海绵为载体,主要用于市政污水系统改造;

(2)Kaldnes MBBR填料

Kaldnes MBBR工艺,生物载体多为聚乙烯材料制成,为鲍尔环结构;

(3)Levapor MBBR

Levapor MBBR工艺,Levapor技术由德国拜耳开发,通过对Linpor载体表面处理,吸附30%活性炭粉,使Levapor比表面积高达20000m2/m3,是前二者的10-20倍,Levapor MBBR适合于高浓度难降解有机物和高氨氮、硝酸盐的主要应用于化工、制药、农药等高浓度、难降解、高氨氮有机废水处理。

MBBR填料的特点:

1. 迅速的载体挂膜机制;运用特殊改性配方及加工工艺,加速填料挂膜,载体中加入特定微量元量和特殊表面处理工艺,促使水体中微生物迅速随着并快速生长。繁殖形成生物体,不同水质和条件挂膜进度存在差异,一般只需3-15天,最快只需1天。

2. 具有巨大的比表面积,为大量微生物附着生长提供支撑;有利于各种微生物的生长,不仅为异养细菌生长提供了空间,同时为自养型细菌的生长创造了条件,为生物脱氮除磷打下了坚实的基础。

3. 超强的脱碳,脱氨氮能力;载体为微生物大量繁殖提供了舒适安全的环境,生物种类不断丰富,由于不受泥龄限制,硝化细菌也得到大规模繁殖,庞大的生物学群体使水中的有机物和氨氮快速分解。

4. 卓越的抗负荷冲击性能;进水COD浓度变化较大,但COD去除率的变化却很小,说明MBBR具有在一定浓度范围内出水水质稳定的优点。

5. 灵活多样的工程应用方式;可用于好氧、厌氧、缺氧工艺的不同阶段,只需通过填料的投加即可轻松获得满意处理效果

6. 简便的运行维护条件,无需支架、易流化、节省能耗;无需支架,并可省去污泥回流,避免污泥膨胀,上浮和流失问题发生,运行维护方便。恰当的比重(挂膜前0.95~0.98g/cm3),使填料在停留时成漂浮状态,曝气下处于悬浮流化状态,最大限度的降低能耗;填料的易流化,增加了对气泡的撞击和切割,提高了氧的利用率,可降低曝气能耗,同等条件下面,曝气量可减少10%以上。

三种填料性质对比

典型MBBR工艺流程图

总结

MBBR生物处理水处理工艺,在我国也经历了近二十年的发展,取得了一定的成就,在国内众多污水厂应用较为广泛,成为当前工程新建和改造的主流,各公司也逐步加强了对填料研发、以及工艺结构的优化等,使得MBBR工艺向成熟化方向发展,但我们也不能避讳其中的问题,例如:填料的开发水平较国外有一定的差距,工艺流程中机理问题(生物膜挂膜机理、挂膜厚度同处理效果的关系、曝气量大小及溶氧效率、电机搅拌速率和强度同生物膜的状态变化关系、生物填料流化态机理及优化等)仍需深入研究。

目前MBBR在国内市场中仍是前沿热点,并在污水厂的新建及旧水厂的升级改造、农村分散式污水处理中应用非常广泛,占据了很大的市场份额,应用潜力巨大。因此,新型MBBR填料开发、新型MBBR水处理设备及工程应用研究是目前的首要任务。

来源 | 水务大世界、农村污水,水环境与水生态,

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