MBBR移动床在污水处理技术中研究应用

本文介绍了移动床生物膜水处理工艺在污水处理升级治理中的应用实例,列举了MBBR生物膜工艺与接触氧化组合工艺在城市和工业污水处理治理中应用的效果。

MBBR移动床生物膜反应器及其工艺控制的影响因素

MBBR（移动床生物膜反应器）技术是基于生物膜原理,活性生物膜生长在悬浮于反应器中小的专门设计的塑料载体上.本文论述了MBBR的工艺特点及在其生物处理阶段对其运行有影响的因素,如溶解氧浓度、pH值、温度和泡沫等的控制及具体的指标要求.

MBBR耦合多段AO工艺在大型市政污水处理厂的运行初探和实践成效

新建城市污水处理厂或提标改造老旧污水处理厂普遍存在出水水质差、污染物负荷与占地面积等不可调和的矛盾,基于纵向扩大池容会增加建设成本、高负荷运行具有超标风险,因此,急需一种污泥/容积负荷高、运行稳定、操作简单的污水处理新技术。对此,某大型市政污水处理厂利用移动床生物膜反应器(MBBR)泥膜共混技术提高生化池有效污泥浓度、实现功能微生物的强化和富集,耦合多段AO工艺,经历雨/旱、夏/冬季,已稳定运行227 d,当进水COD_(Cr)、氨氮、TN质量浓度分别为277.97、34.92、45.95 mg/L,对应出水质量浓度分别降低至12.68、0.33、7.55 mg/L,MBBR挂膜前后的氨氮污泥负荷为0.011、0.015 g氨氮/(g MLSS·d)、TN污泥负荷为0.014、0.020 g TN/(g MLSS·d)。系统稳定运行期间,好氧Ⅰ段氨氮硝化速率为7.27 mg/(L·h)、缺氧Ⅰ段NO-3-N还原速率为3.48 mg/(L·h)。结果表明,通过负载微生物和游离污泥的交互作用,寻求复杂微生物群落功能的强化和调控,可以设计出更加合理、高效的污水处理新工艺。

移动床生物膜反应器(MBBR)工艺简介

本文介绍了移动床生物膜反应器(MBBR)工艺的特点和移动床生物膜反应器(MBBR)工艺的设计。该工艺不仅具有活性污泥法的高效性和操作灵活性,而且具有传统生物膜法抗冲击负荷、污泥龄长、残留污泥少的特点;它结合了传统流化床和生物接触氧化的优点,以满足定期反冲洗固定床反应器的需要。流化床需要使载体流化、曝气生物滤池易于堵塞,需要清洗填料以及更换曝气器。

缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水效能

为解决冬季冰封期城市污水处理厂出水水质难于达标的问题,基于移动床生物膜反应器(MBBR)处理效率高及抗负荷能力强等特征,采用缺氧-好氧移动床生物膜反应器处理低温生活污水,重点考察了其对低温生活污水的处理效能及其影响因素.结果表明:在8℃的低温,好氧MBBR内悬浮型填料填充比为40%,水力停留时间为(HRT)6h,ρ(DO)为7～8mg/L的条件下,该工艺对CODCr和NH4+-N的去除效果最佳,二者的去除率分别达到88.70%和65.72%;当缺氧MBBR内悬浮型填料填充比为50%,内循环回流比为200%时,TN的去除率可达65.65%,此时,整体反应器对CODCr和NH4+-N的去除率分别为90.70%和71.65%.结果还表明,由常温转为低温环境后,缺氧-好氧MBBR的处理效率有所下降,但通过调整反应器内填料的填充比,ρ(DO)和HRT等参数,可保证对CODCr和NH4+-N的去除仍具有较好的效果.

移动床生物膜反应器处理低浓度氨氮养殖废水试验

采用移动床生物膜反应器(MBBR)处理低浓度氨氮养殖废水,在不同水力停留时间(HRT)和不同曝气条件下,分析MBBR处理人工模拟的低浓度氨氮(2 mg/L左右)养殖废水的进出水氨氮、亚硝酸盐氮和硝酸盐氮的浓度变化,探讨HRT和曝气量对MBBR处理低浓度氨氮养殖废水的影响,并以实际鲟鱼养殖废水(氨氮浓度0.5~1.5 mg/L)和其他研究成果进行验证和比较。结果显示:MBBR的最优HRT为6~8 min,最优曝气量为180 L/h,相应的氨氮去除率为70%~75%,氨氮去除负荷为560~700 g/(m3.d),填料生物膜厚度为26~38μm;膜表层结构多样,物种丰富,膜生长良好。该反应器对处理低浓度氨氮养殖废水具有的高效能力。

移动床生物膜反应器处理生活污水的研究

通过对移动床生物膜反应器(MBBR)处理模拟城市生活污水的研究,探讨了污水进水质量浓度、容积负荷、水力停留时间对反应器处理性能及效果的影响,并建立了MBBR系统的基质降解模型。试验结果表明:当进水CODCr质量浓度在150～500 mg/L、水力停留时间为4 h时,CODCr的去除率在87%以上,并得出模拟的城市生活污水水温在(22±2)℃时的有机物降解动力学方程。

MBBR用于某CAST工艺污水处理厂提标改造的效能及碳排放分析

通过对比分析浙江省某污水处理厂提标改造前后的运行数据,研究移动床生物膜反应器(MBBR)工艺镶嵌循环式活性污泥工艺(CAST)对系统污染物去除效果以及电耗、药耗、物耗对碳排放量的影响。结果表明:MBBR工艺强化了系统的生物脱氮除磷效果,提高了系统的抗冲击负荷能力。改造后污水处理厂出水COD与NH_(3)-N、TN、TP浓度的全年平均值分别为13.7、0.2、4.3、0.05 mg/L,均能稳定达到浙江省地方标准DB 33/2169—2018《城镇污水处理厂主要水污染物排放标准》要求。改造后污水处理厂内部电耗分布无明显变化,吨水电耗增加19%,而全年消耗的外加碳源、混凝剂、消毒剂均不同程度下降,吨水药剂总用量减少44%。改造后污水处理厂碳排放量由1.04 kg/m^(3)降至0.79 kg/m^(3),处理过程产生的CH_(4)和物耗对污水处理厂整体碳排放的贡献较大。

西部高原某污水处理厂的MBBR改造效果分析

我国西部高原地区海拔较高、水温较低,是污水处理的一大障碍。西部某污水处理厂中原厂和扩建工程的生化处理工艺均为四级缺氧/好氧(AO)工艺,为了提高出水质量以及水资源的利用率,采用移动床生物膜反应器(MBBR)进行原池改造。改造后,即使在冬季水温低于10℃的情况下,出水CODCr、BOD5、氨氮、TN、SS和TP也能够稳定达到设计标准,证明了MBBR工艺在高原寒冷地区应用的可靠性。硝化小试研究发现,活性污泥对有机物的去除性能高于悬浮载体,而悬浮载体的硝化性能强于活性污泥,可为后续高原地区MBBR工艺的设计提供一定的参考。悬浮载体上硝化菌属(Nitrospirota、Nitrosomonas、Nitrolancea)的相对丰度高于活性污泥,是强化系统硝化性能的微生物学基础,间接证明了MBBR工艺在应对低温废水方面的优势所在。改造后,原厂和扩建工程的直接运行费用为0.471元/m^(3),且运行稳定,为后期西部寒冷地区MBBR的工艺推广提供了借鉴意义。

液相化学处理MBBR填料对城市污水厂尾水深度脱氮的影响

为进一步提高移动床生物膜反应器(MBBR)中普通聚乙烯(PE)填料对城市污水处理厂尾水中NO-3-N的去除能力,采用液相化学处理法对PE进行改性,并对其反硝化深度脱氮效能进行研究。结果表明:改性聚乙烯(MPE)填料的静态接触角为75.5°,与PE相比降低了26.6%;扫描电镜显示,MPE与PE相比表面结构粗糙度增强;能谱及红外光谱分析表明,MPE表面氧元素含量及结构都发生了变化;MPE填料的MBBR反硝化能力与PE相比得到了明显提高,当进水NO-3-N和TN浓度分别为(8.5±1.5)和(14.3±2.1)mg/L时,MPE填料的MBBR对NO-3-N和TN的平均去除率分别为(75.2±7.0)%和(56.5±10.7)%,与PE相比分别提高了20.8%和58.1%。

好氧-SNAD-MBBR工艺处理煤气化废水

研究了同步亚硝化、厌氧氨氧化和反硝化(SNAD)-生物移动床(MBBR)工艺对煤气化废水脱氮的处理效果。结果表明,通过控制低DO含量和低污泥停留时间(SRT)的方法防止了好氧反应器中硝化菌的积累,为后续SNAD反应器提供了合适的进水。煤气化废水经好氧反应器去除COD后进入SNAD MBBR进行脱氮,控制SNAD反应器温度为30~33℃,DO的质量浓度为0.5~0.8 mg/L,pH为7.5~7.7,HRT为24 h。TN去除率达到90.7%,出水TN、NH4+-N的质量浓度分别低于20、5 mg/L,COD去除率达到89.6%,出水COD低于60 mg/L。运行25 d后,SNAD反应器中厌氧氨氧化菌的种类由接种时的Candidatus Brocadia变为Candidatus Kuenenia。

MBBR处理回用高温聚氯乙烯母液废水的研究

采用小试规模的移动床生物膜反应器(MBBR)处理高温聚氯乙烯(PVC)母液废水,试验结果表明,在反应器进水温度为30~60℃、设计流量为12 L/h、HRT 14 h时,出水CODCr≤30 mg/L,温度对MBBR水处理系统净化功能存在着一定的影响。

BFM生物集效工艺的设计与应用

广东某污水处理项目出水标准由一级B提升至一级A。该项目占地紧缺,需原池改造,且需要在60 d之内完成施工和通水达标。鉴于此情况,最终采用纯膜移动床生物膜反应器(MBBR)与超效分离协同的BFM(BioFilm&Magnetic)工艺,高效集约,出水CODCr、BOD5、氨氮、TN、SS、TP的均值分别为(14.0±4.2)、(2.5±0.2)、(1.1±0.9)、(10.7±2.0)、(4.1±1.4)、(0.1±0.1)mg/L,稳定达到设计标准。好氧悬浮载体实现了硝化菌的有效富集,保障了氨氮的有效去除;缺氧悬浮载体实现了反硝化菌的有效富集,保障了TN的达标排放。该污水处理升级改造项目运行电费为0.167元/m^(3),直接运行费用为0.42元/m^(3),为后期该类项目的实施提供了技术借鉴。

MBBR/BAF工艺对含腈废水脱氮性能研究

采用移动床生物膜反应器(MBBR)和曝气生物滤池(BAF)结合工艺对含腈废水处理进行了小试研究,对脱氮性能进行研究。本系统长期稳定运行近2个月,MBBR/BAF在两级硝化液回流200%,pH=7.0,HRT=3d的情况下,平均进水氨氮和总氮分别为185和305mg/L,出水分别为10和45 mg/L,氨氮平均去除率94.2%,总氮平均去除率为87%;出水可以达到江苏省化学工业主要水污染物排放标准DB32/939-2006一级标准。

MBBR-MBR组合工艺处理生活污水试验中微生物种群结构的演变

采用移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺进行生活污水处理试验,考察了组合工艺对污染物的去除效果,通过变性梯度凝胶电泳(DGGE)分析反应器内微生物种群组成及多样性变化,利用克隆文库分析微生物种群结构。结果表明:MBBR-MBR组合工艺稳定运行时对氨氮(NH4+-N)和化学需氧量(COD_(Cr))的平均去除率高达98%和97%;DGGE指纹图谱显示,反应器运行过程中微生物群落结构演变明显且与温度变化密切相关,逐渐形成适应污水处理的低温稳定种群,MBBR与MBR相比,其反应器内微生物种群更丰富,抗冲击负荷能力更强;克隆文库结果显示,MBBR与MBR内微生物优势种有较大差异,但同属变形菌门(Proteobacteria)。

MBBR-MBR组合工艺处理生活污水效能及膜污染研究

构建了移动床生物膜反应器(MBBR)-膜生物反应器(MBR)组合工艺处理生活污水,考察了其对污染物的去除效果和膜污染情况。结果表明,MBBR-MBR对NH_4^+-N和COD的去除率均能达到97%以上。MBR中跨膜压随运行时间延长呈先慢速增加后快速增加的特点,活性污泥微生物胞外聚合物(EPS)和微生物代谢产物(SMP)是膜污染的重要物质,普通的化学清洗并不能使MBR膜组件恢复到新膜的水平,膜污染呈不可逆性。EPS的表观分子量分布较广泛,而SMP的表观分子量呈单峰特征,主要以小分子量物质为主。

MBBR工艺在制药废水中的应用

某制药厂提标改造工程将原有活性污泥生物系统升级改造为移动床生物膜反应器(MBBR),在生化池内投加好氧活性生物填料。改造后,平均出水COD 78mg/L,氨氮3.3mg/L,总氮70.8mg/L,各项指标好于当地的纳管标准。分别对系统活性污泥及生物膜进行菌群结构分析,发现活性污泥及生物膜系统内丰度较高的功能菌分别为Thauera菌属、Nitrospira菌属和Amphiplicatus菌属,分别承担反硝化作用、硝化作用和有机物去除作用,其中活性污泥内Thauera菌属含量接近15%,填料生物膜上Nitrospira菌属含量达17.8%,通过二者的协同作用大大提升了系统脱氮性能。而Amphiplicatus菌属在填料生物膜上达到4.8%,系统内有机物主要由填料上的生物膜去除。

MBBR工艺处理炼油污水运行分析

长岭分公司含盐污水处理装置采用移动床生物膜反应器(MBBR)工艺处理炼油污水,对COD、氨氮的平均去除率分别高达57%、72%。且去除效果受来水水质波动影响较小,当来水COD浓度在450~900mg/L波动时,MBBR池出水COD维持在250mg/L左右;来水氨氮浓度在25~60mg/L波动时,MBBR池出水氨氮维持在12mg/L左右,出水水质稳定,抗冲击能力较强。但MBBR在运行过程中,也存在填料流失、填料堆积、挂膜不足等问题,为进一步提升MBBR工艺运行效果,提出了相应的优化措施:在MBBR池进水口处适当增加营养盐以及优质碳源,促进微生物的正常生长和繁殖,从而改善挂膜难问题;风机出口管线上增设控制阀门,提升MBBR池溶解氧控制能力,控制曝气量,避免过大或过小的曝气强度,减少生物填料因强烈撞击、旋转而导致破碎和生物膜脱落;增加对MBBR池填料生物膜的镜检项目,及时了解MBBR池挂膜情况并做出及时调整;加快隔网缝隙的调整,避免跑漏流失进一步增多。

MBBR—AMBBR—MBBR组合工艺处理高氨氮化工废水

采用移动床生物膜反应器(MBBR)—厌氧移动床生物膜反应器(AMBBR)—MBBR组合工艺处理高氨氮化工废水。反应器采用几何构型优化、比表面积大的新型YD-25生物载体和DNF-203硝化细菌,实现了同步硝化和反硝化,强化了脱氮能力。采用投加菌种和排泥的方式,经27 d的驯化培养即完成了反应器的挂膜启动。试验结果表明:最佳操作条件为HRT 8 d、MBBR中DO 3 mg/L、进水pH 8.0;在进水COD 2 840～7 437 mg/L、ρ(氨氮)92～179 mg/L、TN 148～258 mg/L、pH 6～8的条件下,出水指标均值为COD 352 mg/L、ρ(氨氮)21.2 mg/L、TN 36 mg/L、pH 7.4,满足排放要求。

华东某污水处理厂采用MBBR工艺升级改造的效果分析

华东某污水处理厂位于太湖流域,共分为4期建成。针对各期不同的情况,采用移动床生物膜反应器(MBBR)工艺进行升级改造,通过向部分池体中投加悬浮载体的方式,并结合部分功能区域的调整,实现了镶嵌式的原池改造。改造后出水COD_(Cr)、BOD_(5)、氨氮、TN、SS和TP的浓度均能够稳定达到一级A标准。氨氮的去除以MBBR区域为主,保障了系统的稳定运行。悬浮载体上硝化菌的相对丰度是活性污泥中的5.4倍,而活性污泥中反硝化菌的相对丰度高于悬浮载体。本项目改造总投资为965万元,经改造后稳定运行,电耗均值为0.277 kW·h/m^(3),合计药剂成本为0.01470元/m^(3)。