MBBR工艺在废水处理中的应用研究进展 3页

器环境保护工程EnvironmentalProtectionEngineeringMBBR工艺在废水处理中的应用研究进展王京城(辽宁省环境科学研究院，辽宁沈阳l10161)摘要：MBBR作为一种新型污水处理工艺．在水污染治理方面发挥越来越重要的作用。文中着重介绍了该T艺及其组合工艺在处理生活污水、工业废水中的应用，并指出其发展趋势。关键词：废水处理；移动床生物膜反应器(MBBR)；生物膜；载体中图分类号：X703文献标志码：B文章编号：1009—7767(2014)04—0146—03ResearchProgressofMBBRApplicationinSewageTreatmentWangJingcheng移动床生物膜反应器(MBBR)是为解决固定床反应器需定期反冲洗、流化床需使载体流化、淹没式生物滤池堵塞需清洗滤料和更换曝气器等问题而发展起来的一种新型污水处理工艺。其填料可借助气泡与水的推动力在反应器内处于流动状态，使废水、空气、生物膜三者充分接触．相互作用，共同完成废水净化功能。由于MBBR相对于活性污泥法具有诸多优势．近几年来，越来越多的专家学者对它进行了更深入的研究。1MBBR工艺特点MBBR之所以成为近些年研究的热点．主要是因为它能将其他反应器的优点集于一身，自身缺点较少。1)MBBR无需另建反应池，直接将现有的曝气池进行改进即可使用，占地面积小，处理量大。密度接近水的填料通过曝气就可以在池内流动。同时剪切气泡，使气泡和填料相互作用，节省动力消耗。2)填料上生长了大量的微生物．经过强烈的曝气搅拌过程．既增加了溶解氧的含量．又加强了生物膜的剪切力，使微生物处于良好的活性状态，种类多样化，生物量加大，保证出水质量。适当的曝气量能够很好地控制生物膜的厚度，使反应池具有较强的灵活性。3)MBBR能同时提供厌氧和好氧条件．无需添加反硝化池，不需要回流，不需要反冲洗，操作简单，运行方便。4)相对于其他的生物膜反应器。MBBR脱落下来146啼荭故求2014No．4(Jul．)V01．32的生物膜污泥颗粒大，在二沉池的沉降性能较好。5)MBBR中生物膜的适应性较强，能够适应一些极端条件如低温、毒性等，且抗冲击负荷能力较强。2MBBR工艺在废水处理中应用2．1MBBR在处理生活污水方面的研究进展MBBR在处理城市生活污水方面的应用比较广泛。季民等人⋯利用MBBR处理生活污水．在进水COD为80--300mg／L。HRT为2～4h，COD负荷为0．48～2．93kg／(mL·d)的条件下，出水COD质量浓度可降至30～60mg／L。王钊12I等人的研究表明．在进水COD。<500mg／L．DO为2～4mgL．HRT为4h时，COD的去除率可以达到90％以上；在HRT为8h，DO为2．5mg／L，进水COD和N0，一N分别为500mg／L和25mg／L的条件下，反应器对TN的去除率达到了81％。B．Rusten等人【31研究了MBBR在几个小的采用生物／化学工艺处理生活污水的处理厂的应用。改建为MBBR后的污水处理厂处理效果非常好．磷去除率达到97％，出水质量浓度低于0．3mg／L，出水BOD，≤10msrL。刘黎慧等人㈩通过对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、HRT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。当进水COD质量浓度在150～500mg／L、HRT为4h时，COD的去除率在87％以上。张鹏等人151通过对小试规模的MBBR处理南方热带亚热带地区城市生活污水的试验研究，探讨了HRT、\npH值、填料填充率、冲击负荷对反应器处理效果的影响。在HRT为6h，进水COD为300mg／L，NH3一N为15mg／L，填料体积填充率为30％，pH值为7左右时，MBBR对COD、NH，一N、TN的去除率分别为83．4％、80．1％、49．7％。2．2MBBR在处理工业废水方面的研究进展MBBR同样也应用于工业废水处理方面。李文俊等人【61采用混凝+MBBR法对某造纸厂造纸中段废水进行了处理．探讨了在混凝处理中PAFC、黄土加人量和pH值对COD、SS去除率的影响．并对MBBR法处理废水的条件进行了优化。结果表明，经强化混凝一MBBR法处理的废水．COD和SS的去除率分别可达92．1％和93．3％，出水水质达到排放标准。Jahren等人【7】采用MBBR工艺在55℃下处理造纸废水，在SCOD负荷为2．5～3．5kg／(m3·d)，HRT为13--一22h时，SCOD去除率达到60％～65％．其中碳水化合物去除率达到90％～95％，脂类物质去除率则小于15％，污泥产率为0．23。Rusten等人【81采用二级MBBR工艺改造奶酪废水处理厂的生化处理T艺．以满足对COD和磷的去除要求。在进水COD质量浓度为3070mg／L，TP质量浓度为30mg／L，COD负荷为2～4kg／(m3·d)时，一级MBBR出水COD去除率为87％，二级MBBR出水COD去除率达到95％．TP去除率达到98％。王庆等人19I采用MBBR工艺深度处理造纸中段废水，在进水COD负荷为0．8kg／(m，·d)，悬浮填料填充率为30％，DO>2mg／L，水温为26～32oC，HRT为6．5h的条件下，MBBR反应器运行稳定且处理效果良好．对COD、SS的去除率稳定达到50％以上。2．3MBBR组合工艺的研究进展李静等人【lol采用MBBR作为好氧生物处理工艺与UASB串联处理含氨基酸和皂素的制药废水，在进水COD质量浓度为2500～3500mg／L，HRT为24h，COD负荷为2．48～2．87k∥(m3-d)时，COD去除率稳定在59％．出水COD质量浓度稳定在l000～l300mg／L。王立立等人111l在日处理量为500m3／d的小区生活污水处理示范工程中．采用厌氧膜床一好氧一絮凝沉淀组合工艺．平行比较了以BAF和MBBR为好氧段的2种工艺的处理效果和技术经济性。在进水流量为32～40m孤．BAF段和MBBR段气水比分别为3：1～4：l和4：1～6：1．HRT分别为1．5--一2h和2．1～2．6h的条件下．未经絮凝沉淀时，2种组合T艺出水的有机物、环境保护工程器EnvironmentalProtectionEngineeringNH，一N、TN和SS均达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》一级B标准。王怡等人[121的研究表明，在UASB和MBBR的HRT分别为7．7h和10．3h时。组合工艺对TCOD和SS的平均去除率分别达到77．8％和92．5％，出水平均值分别为75．7mg／L和17．3metE；对NH，一N的去除率平均达到98．7％，最终出水NH，一N质量浓度小于lmg／L，均可达到二级排放要求。另一方面，组合T艺污泥的表观产率为0．32．与常规活性污泥法相比剩余污泥减量可达20％～40％。M．X．Loukidou用MBBR和SBR联合工艺对垃圾渗滤液进行了处理。正常运行时．好氧和缺氧交替运行，每天3次。为了提高硝化反应，HRT在第1个操作循环周期的最后阶段增至24d。在第1个运行周期，COD去除率平均为65％，BOD，的去除率为95％，在后来的运行阶段．基本可以达到完全硝化：运行稳定时对色度和浊度也有很好的去除效果，磷的去除率大约为65％。牟淑杰I¨l采用PDMDAAC—MBBR(聚二甲基二烯丙基氯化铵一移动床生物膜反应器)组合_T艺处理印染废水，并考察了填料填充比例、HRT、PDMDAAC用量、进水CODo和NH，一N质量浓度对反应器处理效果的影响。在填料填充比例(体积比)为60％，单级反应器HRT为24h，PDMDAAC用量为0．8∥L条件下，反应器运行稳定且处理效果好，组合工艺对色度、COD。和NH，一N的去除效果较好，去除率分别达到97％、91．4％和90％。出水COD。和NH，一N平均质量浓度分别低于50mg／L和15mg／L，均达到了《纺织染整工业水污染物排放标准》的一级排放标准。3MBBR的发展趋势MBBR的研究在我国尚处于起步阶段，将其投入生产的实例也较少，大多数都停留在实验室阶段。MBBR的发展应从以下几方面考虑。首先，反应器自身的优化．比如反应器的形式及与之配套的布水和曝气方式，生物膜载体的开发与改良。运行条件的改善，微生物的培养以及反应器与其他T艺组合的方式等等；其次，MBBR应该投入到各种废水处理的研究中，国内大多数MBBR研究都是只针对生活污水、印染废水及造纸废水等，应用面比较窄，与其他工艺共同作用的实例较少；最后，微生物的附着与膜机理的研究及动力学研究也是MBBR的一个重要发展方向。(下转第149页)2014JFIiI4期(7一)第32巷辛荭故木147\n●／}背土侧图2优化后的止水帷幕设汁力集4地下水处理措施1)该基坑排桩外侧设置了止水帷幕．基坑内采用疏干降水。基坑降水以管井井点降水为主，排水沟明排为辅。2)在基坑内设管井井点降水。基坑开挖前半个月必须将地下水位降至开挖面以下0．5m。开挖至基底时，也须保证地下水位降至基坑底面以下O．5mI31。该降水过程应伴随着主体结构施工的全过程，待顶板覆土后再封闭降水井点管，灌注微膨胀混凝土，并加焊钢板封闭。3)基坑开挖过程中应做好基坑内的排水T作。如在雨季施工．必须准备足够的抽水设备，并做好基坑外的排水、截水工作。基坑开挖过程中应根据具体情况在基坑内设置排水沟和集水井。4)在施做基坑内排水沟垫层前应分段用黏土回填，以免地下水在沟内流动，破坏地基土体。基础与结构工程器Foundation&StructureEngineering5)基坑顶圈梁标高以上土层中的滞水或潜水，应通过坡面上设置的泄水孑L引入排水沟内。5结语1)该止水帷幕土方开挖施工期间正逢南昌的雨季。基坑土方开挖时，设计的21口管井只有9口在工作．但基坑内已基本无水，说明i轴搅拌桩+双重管高压旋喷桩的防水效果良好。这也证明了该工法应用在深大、富水粗砂层的防水基坑时具有较大的优越性。2)开挖施工中，基坑底板未出现管涌现象，边坡也很稳定，说明该防水帷幕的设计和施工都是合理的，可以在南昌地区深大、富水粗砂层基坑中加以推广、应用。参考文献：【l】黄运飞．深基坑实用技术【M】．北京：兵器工业出版社，1996：65—73．【2】刘国彬，王卫东．基坑T程手册【M】．北京：中国建筑工业出版社，2009：16—47．【3】陈兵红，窦利伟，董永昌，等．紧邻太湖的深基坑围护及降水施工【J】．建筑施工，2010，32(9)：928—929．收稿日期：2014—02—18作者简介：贺子瑛，男，丁程师，硕士，主要从事土木工程施工技术的管理工作。(上接第147页)参考文献：【1]季民，薛广宁，董广瑞，等．移动床生物膜反应器处理生活污水【J]．中国给水排水，2003，19(2)：56—57．[2]王钊，李彦生，张耀斌，等．生物移动床处理污水的应用现状【J】．2006，19($2)：133-135．[3]RustenB，KolkinnO，中degaardH．MovingBedBiofilmReactorsandChemicalPrecipitationforHighEfficiencyTreatmentofWastewaterfromSmallCommunities[J]．WaterScience＆Tech．nology，1997，35(6)：71—79．[4]刘黎慧，杨应桥，周朝昕，等．移动床生物膜反应器处理生活污水的研究【J]．市政技术，2009，27(2)：161—164．【5]张鹏，袁辉洲，柯水洲．MBBR法处理城市污水去除污染物的特性研究叨．水处理技术，2009，35(10)：91—96．[6]李文俊，杨玲．混凝+MBBR法处理造纸中段废水【J]．中国造纸，2006，25(7)：28—30．[7]JahrenSJ，RintalaJA，QdegaardH．Aerobicmovingbedbiofilmreactortreatingthermomechanicalpulpingwhi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