MBBR移動床生物膜反應器及其工藝控制的影響因素

李靜

摘要：MBBR（移動床生物膜反應器）技術是基于生物膜原理，活性生物膜生長在懸浮于反應器中小的專門設計的塑料載體上。本文論述了MBBR的工藝特點及在其生物處理階段對其運行有影響的因素，如溶解氧濃度、pH值、溫度和泡沫等的控制及具體的指標要求。

關鍵詞：MBBR移動床生物反應器；生物膜；載體；懸浮填料；生物接觸氧化法

中圖分類號X7 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0036-02

MBBR生物膜工藝是基于生物膜技術并以在生物處理階段在自由移動的填料上細菌生長為生物膜為基礎的工藝。它結合了活性污泥法和早期生物膜法的優勢，并避免了兩者的缺點，因此生物膜移動床具有連續處理、不需反洗、不堵塞反應器、水頭損失低、膜表面積高等特點。

1.MBBR工藝

MBBR工藝核心部分就是作為微生物活性載體的懸浮填料。這些填料比重接近于水，能直接被投加到曝氣池中，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用處于流化狀態。有別于以往的填料之處是，這些填料因為懸浮而能與污水頻繁多次接觸，因此，被稱為“移動的生物膜”。

MBBR工藝具有如下優點：結構緊湊、易于維護、無需污泥回流和耐沖擊負荷能力強等。微生物以生物膜的形式生長在填料上，填料對生物膜也提供了很好的保護，能夠抵抗外部環境的變化和沖擊負荷。此外，MBBR反應器設計靈活，它能夠利用現有的水箱或水池，可適合多種形式的反應器。

MBBR工藝可作為專門的生物處理；也可作為活性污泥法的預處理放置于現有生化處理的前面；或作為氧化塘或厭氧處理的后處理，實現現有污水處理廠的后處理的工藝改進；或通過在現有的活性污泥處理系統投加MBBR填料，來增加硝化細菌在現有活性污泥處理系統的數量，從而滿足氨氮排放的限制要求。

1）懸浮填料。在MBBR法中，懸浮填料是其核心部分也是關鍵元件，具有獨特的優點：（1）懸浮填料通過曝氣或機械攪拌，在生物反應器中自由移動，微生物以生物膜的形式生長在填料上，不會隨水流失，大大增加了曝氣池中的生物量，減小了曝氣池容；（2）維護管理方便。懸浮填料在使用時只需在曝氣池出水處設置柵網攔截，靠曝氣水流將其回流至池前端，可節省投資；（3）反應器內的填料填充率為20%～70%，出水部分設置的濾網，可以防止其流出；（4）這種填料被設計為很大的表面積，這樣有利于微生物附著生長在其上。

2）微生物。MBBR工藝是一個生物膜工藝。只要一有機會，微生物就會將它們自己附在固體物（載體）表面，形成生物膜。因為活的微生物附著在填料上，所以生物反應器不必像活性污泥系統那樣將污泥進行捕捉和回流。反應器出水格柵將填料保持在罐內。

微生物需要的空氣來自設在反應器底部的穿孔曝氣管。這些空氣同時起到攪拌作用，以保持填料的懸浮狀態和反應器內液體的均勻混合。

在廢水處理工藝中，微生物非常重要。在生物處理階段維持一個好的運行環境對微生物來說自然是至關重要。

2.MBBR工藝控制的影響因素

MBBR反應器中隨著內部載體的不斷移動，可實現生物膜上微生物的自我調節式累積，從而改善傳質效果，甚至可用于更高負荷的處理上。所以MBBR工藝比大多數生物處理工藝更能克服變化和干擾。但監測和控制其有機負荷、溶解氧、pH值和溫度等運行參數及其必要。

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指標監測和分析。下面表1為MBBR工藝運行階段建議分析的指標。

2）溶氧的控制。好氧微生物需要氧的量與進入反應器的COD的量成正比。MBBR反應器中溶氧的濃度應當維持在2mg/1～3mg/1左右。通常來說，溶氧很難穩定在某一數值上恒定不變，而是在一定范圍內連續波動。

3）溫度控制。反應器內的溫度應當維持在20℃～38℃。

維持MBBR池內溫度的穩定是非常重要的。當溫度在40℃或略高于40℃情況下，微生物將會死亡。這很容易在顯微鏡里觀察到。

4）pH控制。負責生物處理的微生物對PH是非常敏感的。MBBR反應器內的PH值應當維持在6.5～7.5。

在生物處理過程中，在MBBR池內不進行PH控制或PH調節，而在MBBR池前端的設備池安裝PH變送器，進行PH調節，從而使MBBR進水PH滿足其運行要求。

5）泡沫控制。MBBR反應器側壁安裝有氣提泵。氣提泵是個開放的管子，其中一部分浸在液面以下。空氣從管道的底部進入，管內液體的密度降低，從而被提升起來，起到泵的效應。提升上來的水落在一個導流板上，從池壁飛濺出去。從而起到對反應器的泡沫進行消除的作用。如果氣提泵污堵，可以將從池壁提起，進行清洗。

表面活性劑和其他化學藥劑以及工藝狀況的改變有時可以促使發泡增加到氣提泵不能將其有效消除的程度。然后應當加入一種水基消泡劑。消泡劑可單獨地向各個反應器內加入。

6）液位的控制。每臺MBBR反應器都有一臺具有報警功能的液位開關，在罐內液體達到報警液位時進行高液位報警。高高液位與MBBR進水系統的相關設備進行信號連鎖，避免罐體發生溢流。

3.結論

MBBR工藝是有很好的適用性，它在廢水處理方面用途很廣泛。它對于工業廢水和城市污水都是可行的，用于廢水中有機物的去除、硝化和反硝化。同時，MBBR反應器運行期間監測和控制好其有機負荷、溶解氧、pH值和溫度等運行參數對于整個工藝系統的穩定運行來說極其重要。