MBBR污水處理設備
MBBR工藝的原理
MBBR工藝是懸浮生長活性污泥法和附著生長的生物膜法相結合的一種工藝。污水連續經過MBBR反應器(見圖1)內的懸浮填料 并逐漸在填料內外表面形成生物膜,通過生物膜上的微生物作用,使污水得到凈化。填料在反應器內混合液回旋翻轉的作用下自由移動:對于好氧反應器,通過曝氣 使填料移動;對于厭氧反應器,則是依靠機械攪拌。與一般填料不同的是,懸浮填料能與污水頻繁多次接觸,并可隨混合液的流動而流動并相互充分混合接觸,因此 被稱為MBBR工藝。
MBBR工藝的特點
MBBR污水處理設備是在生物濾池和生物流化床工藝基礎上發展起來的,它既具有傳統生物膜法耐沖擊負荷、泥齡長、剩余污泥少的優點,又具有活性污泥法的高效性和運轉靈活性,與其他工藝相比具有以下特點:
(1)占地面積小
在生物填料填充率 32%左右和相同的污染負荷的條件下,MBBR 移動床生物處理池約占常規生物處理池(包括厭氧 /缺氧 / 好氧)30%~50%的池容。
(2)活性微生物量大
MBBR中生物膜的載體是流動的,由于水的剪切力和載體運動所產生的摩擦力,填料表面的生物膜會自然脫落,部分污泥隨出水流出反應器,部分污泥仍留在反應 器中,起到活性污泥的作用。污泥濃度是普通活性污泥的5倍~10倍,凈化功能顯著提高; 微生物相多樣化,生物的食物鏈長。所以,不會引起堵塞,無需反沖洗,一般不需回流,反應器的水頭損失小。
(3)良好的脫氮能力
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。
(4)去除有機物效果好
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,又因填料、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。
MBBR工藝的應用
MBBR是在20世紀90年代中期得到開發和應用的,其兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩者的優點,是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止,MBBR進行多種廢水的處理,包括造紙廠廢水、奶酪廠廢水、精煉廠、屠宰場廢水用紙生產廠廢水等,均取得了較好的效果,它主要用于去除市政污水或工業廢水中的有機物及氨氮。
目前,MBBR 的應用形式主要有以下幾類:單獨的MBBR工藝,MBBR與活性污泥共池的工藝,MBBR與其他工藝的組合工藝。
單獨的MBBR工藝*由單個或多個MBBR 串聯或并聯組合而成,主要用于新建城市污水、工業廢水處理廠和已有污水廠的升級改造,其目的是用于廢水中COD、BOD 的去除、脫氮除磷等。合成廢水的有機物質(COD)主要由糖和酚類物質組成。試驗過程中,改變水力停留時間和COD中糖和酚的組成比 例。結果表明,在所有的水力停留時間內,當糖和酚形成的 COD比值為1∶1( CODPh為400mg/L)時,COD去除率大,可以達到96%。
厭氧MBBR與好氧MBBR結合用來處理高濃度的有機廢水和難降解廢水,如用高溫厭氧-好氧MBBR 組合工藝處理甜菜制湯廢水,在厭氧MBBR 的有機負荷(SCOD)為30kg/(m3•d)和好氧MBBR的有機負荷(BOD7)為27kg/(m3•d)的情況下,SCOD的去除率達到84%。
市政污水廠的升級改造即運MBBRTM工藝與活性污泥工藝相結合的HYBASTM工藝,改造后出水BOD5濃 度遠低于10mg/L的排放要求,并且非常穩定,即使在冬天(低溫)也是如此;出水氨氮的去除率很高且穩定性好,如表3所示;改造后污泥沉降性能也大幅度 提高,污泥膨脹現象基本消失,這從出水的SS濃度可以得到證實,沉淀出水SS平均值為3.51mg/L,小為1.68mg/L,大為7.70mg /L;正常運行條件下出水TN、TP濃度大幅度降低,出水TP濃度<1mg/L,出水TN<10 mg/L,都滿足出水要求。總之采用HYBAS工藝取得的很好的除磷脫氮經驗和改造效果。
MBBR是一種適用于生活污水和工業有機廢水的新工藝,在實際工程應用和理論研究中,應著重于以下幾個方向:
(1) 工藝條件
MBBR 工藝適合中小型企業的生活污水和工業有機廢水處理,確定MBBR工藝在生活污水和工業廢水處理中的工藝條件,實現了MBBR工藝在工業廢水處理中的廣泛應用。
(2) MBBR的改進
MBBR在實際運行過程中,填料呈均勻流化狀態,因此實際工程設計時,通過優化反應器的構造和水力特性,降低能耗,解決濾池進氣不均和格柵阻塞的問題,進一步提高經濟效益。
MBBR工藝的關鍵因素是生物填料,當前所使用的填料吸附性能好、密度適當、價格低廉、使用壽命長、易掛膜的材質 。另外,對填料的化學性質、生物膜的脫落機制能在填料上設計不同的結構區域,來適應不同的微生物群體的生長。