环保工艺之——MBBR法的特点及MBBR流化床填料特征

MBBR法的特点

流动床生物膜法（Moving Bed Biofilm Reactor Process简称MBBR法）是生长生物膜的载体层在废水中不断流动的生物接触氧化法。载体是中空圆柱体，长5～7mm，直径10mm，内部有十字支撑，外部有翅片，密度0.95 g／cm2，空隙率88％，可供生物膜附着的比表面积约 400 m2／m3。这种载体的特殊形状使微生物在有保护的载体内表面生长而去除废水中的 BOD5。

 MBBR法先在北欧挪威和瑞典应用然后推广到欧美。此法具有下列特点：

①空间小：MBBR反应器能处理与普通氧化池相同的负荷但只要20％的空间。

②能扩容：由于MBBR法设计的灵活性，所提供的反应器以后扩容方便。

③操作管理简单：附着生长生物膜的载体在反应器内流动不需要活性污泥回流或循环反冲洗。

④不会堵塞：载体生物（Biomass）在紊流中不断脱落，避免堵塞。

⑤生物易恢复活力：生物在改变温度和pH值，超负荷或受毒害作用下也能很快恢复活力，使处理效果稳定。

⑥池型和构造与普通接触氧化池一样。为了防止载体流失，在出水口处安装格网。

⑦适宜用于改造工程：现有废水处理池或不用水池改成MBBR反应池最方便，安装维护简便。　

⑧MBBR法的不足之处是载体价格比国内采用的组合填料或弹性填料贵，但该法优点所带来的经济效益足以补偿。

MBBR法的各种配置形式

MBBR法的灵活性使其能根据处理要求和空间大小而采用不同的配置方式，例如：①当废水要求去除BOD和脱氮时可在格栅和气浮池（或沉淀池）之间配置2个串联的MBBR反应器。②用多个厌氧和好氧反应器串联使废水完全脱氮。厌氧池中装潜水搅拌机和载体。③改造部分活性污泥地或其他水池使之成为复合（HYBRID）生物处理法，增加处理容量。

MBBR流化床填料具有哪些特征

流化床填料在MBBR处理工艺中，反应器中填料是其中的核心部分。填料选择会影响到整体的效果，选择得恰当就可以达到反应器高效运行，否则一旦选用了不适宜的填料，可能导致整个处理过程的失败。mbbr流化床生物填料一般应满足哪些要求，有哪些特征呢：

（1）填料良好的水力学特性:环保填料表面是生物膜形成和固着的部位，较大的比表面积是反应器保持高浓度生物量的首要条件，是影响生物膜法处理效果的首要因素。一般来说，大的比表面积是有利的，但比表面积越大，反应器越易堵塞，流经填料内的水流阻力也越大。填料的空隙率越大，其容积利用率越高，水流阻力小，从而减少了反应器堵塞和短流的可能性，同时，填料用量减少，基建投资降低。但是空隙率越高，比表面积和机械强度就越小，填料的结构形状不仅影响比表面积和空隙率，而且会影响填料之间的水流流态，进而影响废水与生物膜之间的传质和生物膜的更新。填料的形状也影响水力学特性，选择填料的形状时应注意几个方面的因素：对固定化微生物有较好的保护作用，具有较好的传质特性，减少反应器的运行能耗。

（2）机械强度

MBBR流化床填料在大多数生物过程中都存在着不同强度的水力剪切作用以及填料之间的摩擦碰撞过程，特别是MBBR中，这些作用更为明显。因此作为生物膜填料必须具有与所使用生物技术相应的机械强度，如果生物膜填料本身不具有一定的机械强度，那么在其运行过程中势必引起不同程度的破损。这将使得生物膜反应器中所持有的生物量呈不规律变化，导致出水水质的波动。

（3）稳定性

填料必须具有较好的生物、化学及热力学稳定性，这样才能使得填料本身不参与系统内生物化学反应。生物膜在代谢过程中会产生各种各样的代谢产物，这些代谢产物有些会对填料产生腐蚀作用。在实际应用中，填料应具有惰性，不参与生物膜的生物化学反应。填料本身是不可生物降解的，对环境中所发生的化学反应表现出最大的惰性，对环境具有抗腐蚀能力。同时，生物膜填料应对周围温度变化产生惰性，在温度变化时不发生反应和变形。

（4）生物膜的附着性

生物膜在填料上的附着性取决于填料表面的物理化学特性。首先是填料表面的孔隙度及粗糙度大小，表面粗糙度的大小决定着能否快速形成生物膜，粗糙度越大，挂膜越快。填料表面的孔隙大小也影响生物膜的附着性，较小的孔隙对微生物具有较强的持留作用，只有当填料表面70%以上的孔径大小分布处于反应器内最大微生物尺寸的1~5倍范围内时，才能获得最大生物积累。其次是填料的表面静电作用和亲水性。微生物在其生存环境的pH值条件下，一般带有负电荷，载体表面若带有正电荷将有利于生物固定过程的进行。根据物理化学中体系自由能最小原则，亲水性微生物易于在亲水性填料表面附着，而疏水性填料有利于疏水性微生物在其表面的固定，填料表面的亲疏水性及电性可以通过对填料表面的改性来完成，或直接在填料原料加工过程中得以实现。

（5）比重适中

填料的比重与水比值宜接近于1。MBBR工艺要求附着有生物膜的填料在曝气条件下能随水流一起动，所以要求其比重与水接近。

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