今天我们要分享的内容是：移动床生物膜反应器MBBR工艺原理及案例讲解。
移动床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）工艺是将一种将活性污泥（悬浮生长）和生物膜法（流化态附着生长）相结合的新型污水处理工艺。该工艺开发于20世纪80年代中期，其原理为密度接近于水、可悬浮载体填料投加到曝气池中作为微生物生长载体，填料通过曝气作用处于流化状态后可与污水充分接触，微生物处于气、液、固三相生长环境中，此时载体内厌氧菌或兼性厌氧菌大量生长，外部则为好氧菌，每个载体均形成一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在。
MBBR工艺结合了传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，解决了固定床反应器需要定期进行反冲洗、流化床需要将载体流化、淹没式生物滤池易堵塞需要清洗填料和更换曝气器等问题。该工艺因悬浮的填料能与污水频繁接触而被称为“移动的生物膜”。
MBBR工艺适用于城市污水和工业废水处理。自20世纪80年代末期以来，MBBR已在世界17个国家的超过400座污水处理厂投人使用，并取得良好效果。目前已投入使用的MBBR的组合工艺包括LINPOR MBBR系列工艺和Kaldnes MBBR系列工艺，从提高处理效果、强化氮磷去除等方面对传统活性污泥法进行了改进。
- MBBR工艺的特征
MBBR工艺中附着生长在悬浮载体中的长泥龄生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了有利生存环境，可实现有效的硝化效果，悬浮生长的活性污泥泥龄相对较短，主要起去除有机物的作用，因此避免了传统工艺为实现硝化作用而保持较长泥龄时易出现的污泥膨胀问题。其污泥负荷比单纯的活性污泥工艺低，而处理效率更高，运行更稳定。
MBBR工艺既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。该工艺具有以下特征：
（1）污泥负荷低。附着生长在悬浮载体中的长泥龄生物膜为生长缓慢的硝化菌提供了非常有利的生存环境，可实现高效硝化作用，而悬浮生长的活性污泥泥龄相对较短，可有效去除有机物。因此，这种悬浮态和附着态微生物共池生长的工艺，污泥负荷远低于单纯的活性污泥工艺，处理效率更高，运行更稳定。
（2）有机物去除率高。由于悬浮载体具有较大的比表面积，附着在其表面及内部的微生物数量大、种类多，一般情况下反应器内污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，总浓度高达30～40g／L，从而可大幅提高有机物去除效率。
（3）脱氮效果好。MBBR反应器中悬浮和载体表面附着的微生物处于好氧状态，将氨氮氧化为硝酸盐氮，而载体内部的兼氧和厌氧区利于反硝化细菌生长而起到反硝化脱氮的作用，对氨氮的去除有良好的效果。
（4）易于维护管理。悬浮填料在曝气池内无需设置填料支架，便于对填料以及池底的曝气装置的维护，节省投资及占地面积。
（5）不易产生污泥膨胀。悬浮填料受到水流和气流的冲刷，保证了生物膜的活性，促进了新陈代谢，反应池中随水流化的填料上，可能生长大量丝状菌，从而减少了污泥膨胀发生的可能性。
- MBBR工艺的工程实例
1、德国慕尼黑市的Groβlappen污水处理厂原采用典型的活性污泥法工艺，其设计污染负荷为230x 104人口当量，曝气池总容积为39300㎡3，共分3组独立运行，而每组又分为9个曝气池并联运行，每个曝气池的容积均为1500m3。在运行过程中，该厂由于水量的增加而存在处理出水超标等问题。针对出现的问题，该市决定对原厂进行改造，并于1986～1987两年间将其中的两组改造成了LINPOR-C MBBR工艺。
改造完成后，两组系统的曝气池中分别投加30％和10％的多孔性泡沫塑料载体，使得处理出水的COD和BOD5分别达到了出水要求。表7-26显示30％载体材料的LINPOR-C MBBR 工艺的运行监测结果。改造后的反应器实际运行过程中有机负荷（COD或BOD5）大大超过设计值，但经过24h连续采样，其监测结果表明，改造后的工艺对COD和BOD5的去除率以及出水的浓度大大优于设计值。
2、日本尾西市一家纺织厂的废水处理站由4个独立运行的系统组成，每个系统曝气池的总容积为5500m3，分4格串联运行。该厂在1990～1991年间利用LINPOR-C／N MBBR工艺将其中一套工艺进行改造。该厂进水中有机负荷并不高，因而在曝气池中投加的载体填料量仅为10％。改造后处理出水中各项指标均得到了明显的改善。
3、1996～1997年，LINDE AG公司在美国新泽西州的埃奇沃特（Edgewater）污水处理厂进行了INPOR-C／N和LINPOR-N工艺的中试研究，该工艺流程中增设了一个旁通，以使该工艺可分别按LINPOR-C／N和LINPOR-N工艺方式运行。当该工艺以LINPOR-N方式运行时，其LINPOR反应器的进水为来自活性污泥法工艺二沉池的出水，由于其在极低的负荷条件下运行，硝化菌均以附着生长的方式固定在载体的内部，而水中则无悬浮生长的生物体，因而其处理出水不经二沉池直接排放。
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