MBBR是什么?MBBR是水處理領域的熱門工藝,對于從事水處理的工程人員,不可不知、不可不懂。本文針對MBBR工藝展開,內容干貨、全面,主要包含以下八個部分內容:
一、MBBR工藝的原理
二、MBBR工藝的特點
三、MBBR工藝的適用范圍
四、MBBR工藝在市政污水處理中的優(yōu)勢
五、MBBR工藝的影響因素控制和過程控制
六、MBBR填料的判別指標
七、MBBR工藝在工程應用中的常見問題
八、MBBR、MBR、FBR的區(qū)別
一、MBBR工藝的原理
移動床生物膜工藝(MovingBedBiofilmReactor, MBBR)需要具有比重接近于水,有效比
表面積大,適合微生物附著生長等特點的懸浮填料,目前國內日 圣有多家設備廠商開發(fā)成功,
我國也頒布了相應的行業(yè)規(guī)范。懸浮填料在生化池中輕微攪拌即可懸浮起來,易于隨水自由運
動,能夠很好的形成流化狀態(tài)。
在好氧條件下,曝氣充氧時產生的空氣泡上升浮力能夠推動填料和周圍的水體流動,當氣流穿
過水流和填料空隙時又被填料阻滯,并被分割成小氣泡。
在這樣的過程中,填料被充分地攪拌并與水流混合,而空氣流又被充分地分割成細小的氣泡,
增加了生物膜與氧氣的接觸和傳氧效率。在厭氧條件下,水流和填料在潛水攪拌器的作用下充
分流化起來,達到生物膜和被處理的污染物充分接觸而降解的目的。
二、MBBR工藝的特點
MBBR工藝的優(yōu)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(tǒng)的有機負荷和效率,出水水質穩(wěn)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(huán)反沖洗。
6、生物膜自然脫落,不會引起堵塞。
MBBR工藝的缺點:
1、反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),在實際工程中,容易出現(xiàn)局部填料堆積的現(xiàn)象。為了避免填料堆積現(xiàn)象,需改進曝氣管路的布置以及反應器的結構。反應器的結構在很大程度上決定了它的水力特性。
實際工程中,當單個反應器的長深比為0.5左右且長度不大于3m時有利于填料完全移動。在實際工程設計時應通過大量試驗來優(yōu)化反應器的構造和水力特性,降低能耗,進一步提高MBBR的經濟效益。
2、反應器出水往往設置柵板或格網以避免填料流失,但容易造成堵塞。在實際工程中,可以設置活動柵板,定期進行人工清理,也可設置空氣反吹裝置以防止堵塞。
3、高微生物量需要足夠的曝氣量,因此運營能耗也更高。
4、容易造成膜污染,需要定期進行膜清洗或反沖洗。
三、MBBR工藝的適用范圍
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(yè)廢水深度處理;
6、農村污水處理(一體化設備、凈化槽等)。
四、MBBR工藝在市政污水處理中的優(yōu)勢
目前,MBBR在中、小型生活污水以及工業(yè)廢水處理中得到了較為廣泛的應用[5-8]。SanitationandReuse,DESAR)已經成為國內外生活污水處理的新概念,是降低分散生活污水處理成本的有效方法[9]。小區(qū)污水分散處理面臨的主要問題有:1)基建投資運營費用高;2)普通分散式生活污水處理,較難適應水質水量的變化,出水難以達到排放水質要求。因此開發(fā)高效、低耗、低成本且具有脫氮除磷功能的更為合理和穩(wěn)定的工藝組合成為研究重點[10]。近年來,國內學者開發(fā)了地溝式生態(tài)工程處理系統(tǒng)、A/O法加臭氧氧化協(xié)同處理技術及預曝氣混凝生物接觸氧化等一系列小區(qū)生活污水處理工藝,在低成本分散生活污水工藝研究領域,取得了一定的進展[11-13]。本文通過日處理量為500m3/d的污水處理示范工程,對比研究“厭氧膜床BAF絮凝沉淀”和“厭氧膜床MBBR絮凝沉淀”組合工藝對生活污水的處理效果。利用生物膜法處理效率高、產泥量低、占地面積少,便于模塊化運行管理的特點,為分散式小區(qū)生活污水處理提供新的參考
五、MBBR工藝的影響因素控制和過程控制
1、MBBR工藝運行期間對其膜生物反應器的要進行 必要的參數(shù)指標監(jiān)測和分析
2、溶氧的控制
3、溫度控制
4、pH控制
5、泡沫控制
6、液位的控制
六、MBBR填料的判別指標
1、細胞外基質的粘合力
運作情況細胞外基質的粘附工作能力—點評填充料好壞的最重要指標值微生物粘附量=受維護的面積(與填充料的設計方案構造相關)×企業(yè)面積的微生物粘附量(與填充料的特性相關)。
2、填充料特性:填充料特性—點評填充料微生物粘附量的最重要指標值。
(一)填充料表層特性
1、表層結構:一般覺得粗糙度大,掛膜速度更快。
2、掛膜情況表層電位差:一般微生物菌種帶負電,填充料表層為正電適合微生物菌種生長發(fā)育。
3、吸水性:微生物菌種為吸水性顆粒,填充料吸水性好合適微生物菌種生長發(fā)育。
(二)水文學特性
1、氣孔率:填充料占有的容積,氣孔率高好。
2、樣子規(guī)格:危害流水、氣旋的流動。
(三)收塵特性:與填充料的相對密度相關。填充料的相對密度應是0.97-1.03,較小的水解酸化池或拌和就可以完成收塵。
七、MBBR工藝在工程應用中的常見問題
1、MBBR反應器的流化態(tài)
反應器中的填料依靠曝氣和水流的提升作用處于流化狀態(tài),在實際操作中,經常出現(xiàn)由于整個池內進氣分布不均勻而導致局部填料堆積的現(xiàn)象。因此需通過池型作水力特性計算來改進進氣管路的布置和優(yōu)化池內曝氣頭的分布,再根據實際的曝隋況調節(jié)各曝氣頭上緊固橡皮墊的螺母松緊程度,調節(jié)單個曝氣頭的曝氣量。除保證池內出水端具有較大曝氣量,以便使整個池內填料呈均勻流化狀態(tài)外,還可以采用穿孔曝氣管,便于使池四邊和四角進氣分布均勻。反應器的構造在很大程度上決定了它的水力特性。試驗表明,反應器的長深比為0.5左右時有利于填料完全移動,或者通過導流板的強制循環(huán)來解決池內死角的問題,這樣能使氣水比降到4:1左右。在實際工程設計時應通過大量試驗來優(yōu)化反應器的構造和水力特性,降低能耗,進一步提高MBBR的經濟效益。
2、填料格柵板
為了防止填料隨處理水流失,移動床生物膜反應池的出水口要設置格柵板。但在運行調試過程中易出現(xiàn)格柵堵塞的問題,在實驗室采用鉆孔塑料板作格柵時也出現(xiàn)了大團懸浮污泥將出水格柵板堵死的情況。雖然通過加強對出水區(qū)格柵處進行曝氣,可以防止填料對格柵的堵塞,但對于懸浮污泥的附著問題,只能從格柵的材料和間距上解決,如選擇光滑吸附性小的材料,間隙在保證能截留填料的前提下盡量加大,使其不易被懸浮物質附著等,這需要在實驗和實際工程操作中不斷改進,以避免該問題影響整個污水處理系統(tǒng)的正常運行。
八、MBR、MBBR的區(qū)別
MBR通過膜進行泥水分離,優(yōu)點是出水水質好(地表水準IV類)、穩(wěn)定性強、占地面積小;缺點是膜需要定期清洗和更換、運維費用稍高,適用于對出水水質要求較高,場地受限的項目。
MBBR通過沉淀法重力進行泥水分離,優(yōu)點是無需清洗和更換膜組件,運維費用低;缺點是出水水質遜于MBR(一級A或B),占地面積比MBR大,對于生化系統(tǒng)和加藥系統(tǒng)的調試要求較高,否則存在出水SS超標風險,適用于對出水水質要求不是特別高,業(yè)主不愿意采用膜處理工藝的項目。