污水處理改造中MBBR工藝的應(yīng)用分析

摘要：為了保護(hù)水資源，減少水污染，改善黑臭水體現(xiàn)狀，污水排放標(biāo)準(zhǔn)要求不斷提高，污水處理行業(yè)都需要進(jìn)行提標(biāo)改造。本文闡述了MBBR工藝原理，并結(jié)合實(shí)踐對(duì)MBBR工藝在污水處理改造中的應(yīng)用進(jìn)行了分析，旨在節(jié)約企業(yè)污水處理改造時(shí)間、資金等成本，以有效進(jìn)行污水處理，提高水質(zhì)。

關(guān)鍵詞：MBBR工藝;污水處理改造;工藝應(yīng)用

中圖分類號(hào)：X703 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-672X（2019）06-0-01

DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2019.06.053

Abstract：In order to protect water resources， reduce water pollution and improve the status quo of black and odorous water bodies， the requirements of sewage discharge standards are constantly improving， and sewage treatment plants need to be upgraded to meet the new standards. This paper expounds the principle of MBBR process and analyzes the application of MBBR process in wastewater treatment reform in combination with practice. It aims to save the time of wastewater treatment retrofitting， capital and other costs， effectively carry out wastewater treatment and improve water quality.

Keywords：MBBR process;Wastewater treatment reform;Process application

移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器MBBR（Moving Bed Biofilm Reactor）是1988年挪威Kaldness Mijecpteknogi公司與SINTEF研究機(jī)構(gòu)聯(lián)合開發(fā)的一種污水處理工藝。MBBR工藝具有生物量大、能耗低、耐沖擊負(fù)荷、占地少、易于運(yùn)行管理、便于擴(kuò)充和升級(jí)等優(yōu)點(diǎn)，目前國內(nèi)外對(duì)MBBR工藝進(jìn)行了廣泛研究和生產(chǎn)應(yīng)用，涉及生活污水、工業(yè)廢水處理等，并取得了良好效果。

1 MBBR工藝概述

MBBR使用與水密度接近的填料，所以在曝氣或機(jī)械混合提供最小混合動(dòng)力下就能保持懸浮狀態(tài)，因懸浮的填料能與污水頻繁接觸而被稱為“移動(dòng)的生物膜”。廢水連續(xù)經(jīng)過MBBR反應(yīng)器內(nèi)的懸浮填料并逐漸在填料內(nèi)外表面形成生物膜，通過生物膜上的微生物作用，使廢水得到凈化。填料在反應(yīng)器內(nèi)混合液回旋翻轉(zhuǎn)的作用下自由移動(dòng)，好氧MBBR反應(yīng)器，通過曝氣使填料移動(dòng)，厭氧MBBR反應(yīng)器，則是依靠機(jī)械攪拌，有無污泥回流都不會(huì)影響MBBR的運(yùn)行。如果沒有污泥回流，MBBR在系統(tǒng)中截留的生物量取決于附著在填料上的生物膜質(zhì)量，稱為純MBBR系統(tǒng)。具有污泥回流時(shí)，則系統(tǒng)同時(shí)具有生物膜和活性污泥兩種特性，又稱混合系統(tǒng)。在混合系統(tǒng)中，反應(yīng)器內(nèi)形成懸浮生長(zhǎng)的活性污泥和填料上附著生長(zhǎng)的生物膜，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，相互補(bǔ)充。MBBR工藝既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)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、污泥齡長(zhǎng)、剩余污泥少的特點(diǎn)。

不同構(gòu)型的MBBR已經(jīng)成功用于去除BOD、氨氮和總氮，并能夠滿足包括嚴(yán)格的營養(yǎng)物限制在內(nèi)的不同出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。MBBR是生物膜技術(shù)與活性污泥技術(shù)的有效整合，可組合到已建污水處理廠的大部分工藝中，如AAO工藝、AO工藝、普通活性污泥工藝、SBR工藝和氧化溝工藝等，起到擴(kuò)容或者提標(biāo)改造的作用。

2 MBBR工藝在污水處理改造中的應(yīng)用探究

2.1 MBBR工藝在市政污水處理廠改造中的應(yīng)用

隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和城鎮(zhèn)化水平的提高，污水排放量不斷增加。為了減少水體污染，國家及地方都不斷提出越來越高的排放標(biāo)準(zhǔn)要求。呂梁市第二污水處理廠一期工程規(guī)模為3.0萬m3/d，設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)見表1，出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)，具體指標(biāo)見表2。根據(jù)2018年當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門對(duì)污水廠的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，出水COD、氨氮、總磷按照地表水Ⅴ類標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行，為應(yīng)對(duì)TN進(jìn)一步提標(biāo)要求，出水TN為10mg/L，其它指標(biāo)按照《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。現(xiàn)階段環(huán)保部門要求的提標(biāo)改造出水排放標(biāo)準(zhǔn)見表3。

現(xiàn)有工藝采用改良A2/O活性污泥生物系統(tǒng)去除COD和生物脫氮除磷，深度處理采用混凝沉淀過濾的方法進(jìn)一步除磷和懸浮物，確保出水水質(zhì)滿足《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918-2002）中的一級(jí)水質(zhì)排放標(biāo)準(zhǔn)的A標(biāo)準(zhǔn)。通過對(duì)比原有設(shè)計(jì)出水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)和提標(biāo)改造要求的出水標(biāo)準(zhǔn)可知，COD、氨氮、TN、TP需要進(jìn)一步提高去除率。其中現(xiàn)有工藝對(duì)總磷的去除采用生物除磷和化學(xué)除磷相結(jié)合，化學(xué)除磷效果穩(wěn)定，適當(dāng)調(diào)節(jié)即可實(shí)現(xiàn)提標(biāo)改造對(duì)TP出水水質(zhì)的要求。MBBR工藝因懸浮填料的應(yīng)用，可大大增加系統(tǒng)的生物量，從而提高有機(jī)物的去除效率;填料中生物膜中能夠生長(zhǎng)世代時(shí)間較長(zhǎng)、比增殖速率較小的硝化菌，提高了硝化反應(yīng)能力和脫氮能力;MBBR能耗較小，僅比活性污泥系統(tǒng)略有增加。綜合考慮呂梁市第二污水處理廠提標(biāo)改造將現(xiàn)有二級(jí)生物反應(yīng)池（改良A/A/O生物反應(yīng)池）改造為改良A/A/O+A/O+MBBR生物反應(yīng)池，不改變總體生物池的大小，原來的預(yù)缺氧厭氧缺氧段保持不變，即改良A/A/O中A/A段不變，只是把原來的好氧段（O段）末端即最后一個(gè)廊道改造為A/O段，提高反硝化能力，好氧段的前端投加懸浮填料，形成MBBR好氧段，提高有機(jī)物去除及硝化反應(yīng)能力。本次提標(biāo)改造投資小，不新增占地面積，耗能較原有增加較少，原有曝氣系統(tǒng)按氨氮全部硝化考慮，可滿足改造后的曝氣需求。通過這種方式進(jìn)行改造，節(jié)約了時(shí)間與資金成本。總之MBBR工藝的優(yōu)勢(shì)決定了其在市政污水處理廠提標(biāo)改造中應(yīng)用的可行性。

2.2 MBBR工藝應(yīng)用于制藥污水處理改造

某制藥廠生產(chǎn)廢水主要為中藥廢水，其COD為4000mg/L，是一種有機(jī)污染物濃度高、色度高、成分雜、難降解的廢水，且含有泥沙及懸浮物。該廠現(xiàn)有1200m3/d的污水處理站，現(xiàn)有工藝流程為“絮凝—厭氧—水解酸化—兩級(jí)生物接觸氧化—脫色”，處理出水能達(dá)《中藥類制藥工業(yè)水污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB21906-2008）中COD≤100的排放限值要求。隨著該廠生產(chǎn)能力的不斷提高，需將污水處理站的處理能力擴(kuò)容到2000m3/d。制藥廢水屬于難降解廢水，好氧處理系統(tǒng)水力停留時(shí)間長(zhǎng)，也是整個(gè)制藥廠污水處理站占地面積最大、耗能最大、運(yùn)行和管理最復(fù)雜的一部分。該廠污水處理站物化處理部分和厭氧部分進(jìn)行相應(yīng)了擴(kuò)建，兩級(jí)生物接觸氧化池改造為好氧MBBR反應(yīng)池，在不增設(shè)好氧處理池面積的情況下實(shí)現(xiàn)了擴(kuò)容的效果，節(jié)約了占地面積和投資費(fèi)用。

MBBR克服了傳統(tǒng)活性污泥生物量不足和接觸氧化工藝傳質(zhì)混合效率低的問題，使生化反應(yīng)效率成倍提高。現(xiàn)有污水處理設(shè)施的改造只需在反應(yīng)池投加一定填料，即可將活性污泥池或厭氧池改裝為MBBR，容積負(fù)荷可提高2～4倍，水頭損失小，當(dāng)溫度、污水成分發(fā)生變化時(shí)，MBBR耐受力強(qiáng)。因此MBBR應(yīng)用于現(xiàn)有污水處理設(shè)施的改造具有簡(jiǎn)單、改造費(fèi)用低、高效、運(yùn)行穩(wěn)定的特點(diǎn)。

3 總結(jié)

綜上所述，MBBR工藝具有高生物附著性和良好的傳質(zhì)性，能夠在不改變現(xiàn)有污水處理系統(tǒng)造型的情況下對(duì)其進(jìn)行改造，投資小，運(yùn)行穩(wěn)定，能夠有效提高污水處理能力和出水水質(zhì)。通過本文分析可知MBBR工藝在污水處理擴(kuò)容及提標(biāo)改造方面應(yīng)用前景較好。

參考文獻(xiàn)

[1]郭中偉，史凱瑩.MBBR工藝在污水處理廠升級(jí)改造中的應(yīng)用[J].中國環(huán)保產(chǎn)業(yè)，2016（10）：66-68.

[2]王翥田.MBBR工藝在污水處理廠升級(jí)改造中的應(yīng)用[A].中國水網(wǎng)、清華大學(xué)環(huán)境系.2009水業(yè)高級(jí)技術(shù)論壇論文集[C].中國水網(wǎng)、清華大學(xué)環(huán)境系：中國水網(wǎng)，2009：5.

[3]孟繁芹.多段多級(jí)AO工藝在污水處理廠升級(jí)改造工程中的應(yīng)用[J].中國資源綜合利用，2018，36（01）：59-61.

[4]陳彥明.A2O-MBBR工藝在城市污水廠升級(jí)改造中的應(yīng)用[J].綠色環(huán)保建材，2017（07）：183.

收稿日期：2019-02-16

作者簡(jiǎn)介：賀英（1972-），女，漢族，研究生，工程師，研究方向?yàn)槲鬯幚怼?/p>