移動床生物膜反應(yīng)器在市政污水處理廠的應(yīng)用

?1. 移動床生物膜反應(yīng)器（MBBR）介紹及工藝特點(diǎn)

移動床生物膜反應(yīng)器吸取了傳統(tǒng)的活性污泥法和生物接觸氧化法的優(yōu)點(diǎn)而成為一種新型、高效的復(fù)合工藝。反應(yīng)器中比表面積較大的填料因攪拌在水中自由運(yùn)動，污水連續(xù)經(jīng)過裝有移動填料的反應(yīng)器時(shí)，在填料上生長形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，異養(yǎng)和自養(yǎng)微生物利用水中的C,N, P 等進(jìn)行新陳代謝，從而起到凈化污水的作用。

移動床生物膜反應(yīng)器屬于三相生物流化床處理方法，其技術(shù)核心為利用獨(dú)特載體的具有獨(dú)特構(gòu)筑結(jié)構(gòu)的生物反應(yīng)池，便于載體和污泥中微生物循環(huán)。

移動床生物膜工藝的優(yōu)點(diǎn)

因填料、水都是運(yùn)動的，故氣、水、固相之間的傳質(zhì)較好，填料上生物膜的活性較高，提高了系統(tǒng)的有機(jī)負(fù)荷和效率，出水水質(zhì)穩(wěn)定。
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MBBR 的應(yīng)用比較靈活，反應(yīng)器形狀多種多樣，結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，在相同負(fù)荷條件下只需普通氧化池20%的容積。
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水頭損失小，能耗低，運(yùn)行簡單，操作管理方便。
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微生物附著在載體上隨水流流動所以不需要污泥回流或循環(huán)反沖洗。
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生物膜自然脫落，不會引起堵塞。

移動床生物膜工藝在市政污水處理中具備的優(yōu)勢
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占地面積小：在填料填充率為15%和相同的污染負(fù)荷的條件下，移動床生物膜反應(yīng)器約占常規(guī)生物反應(yīng)器（缺氧、厭氧及好氧）20-40%的池容。
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適合于適合于市政污水處理廠的擴(kuò)容：鑒于大多數(shù)污水處理廠的預(yù)留面積較少，當(dāng)實(shí)際進(jìn)水水質(zhì)及水量發(fā)生變化時(shí)，在保證原設(shè)計(jì)池容不變的情況下滿足原設(shè)計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)。
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適合于現(xiàn)有污水處理廠的升級改造：移動床生物膜工藝設(shè)計(jì)及運(yùn)行靈活簡單，適應(yīng)不同類型的池型，而且與其它工藝的兼容性很強(qiáng)，可以與已建污水處理廠的大部分工藝如A2O、AO、SBR、CASS 及氧化溝法等相組合。因此適合于現(xiàn)有污水處理廠的升級改造，使其滿足一級A 或一級B 排放標(biāo)準(zhǔn)。
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移動床生物膜反應(yīng)器既具有傳統(tǒng)生物膜法耐沖擊負(fù)荷、泥齡長、剩余污泥少、無污泥膨脹現(xiàn)象發(fā)生的特點(diǎn)，又具有活性污泥法的高效性和運(yùn)轉(zhuǎn)靈活性。另一方面，溫度變化對移動床生物膜工藝的影響要遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于對活性污泥法的影響，當(dāng)溫度、污水成分發(fā)生變化或污水毒性增加時(shí)，移動床生物膜反應(yīng)器的耐受力很強(qiáng)。

2. LEVAPOR懸浮填料-MBBR工藝的核心技術(shù)

LEVAPOR?是由德國拜耳公司研發(fā)的最新一代用于處理污水、廢氣的高效微生物載體，這一新型產(chǎn)品綜合了顏料和發(fā)泡質(zhì)的特性，已在多個(gè)國家申請了專利保護(hù)。

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LEVAPOR懸浮填料相對于競爭對手的優(yōu)勢

? 比表面積更大，可達(dá)20000 m2/m3
? 填料填充率顯著降低，競爭產(chǎn)品的填充率為30%–70%，而LEVAPOR 的填充率僅為12%-15%
? 能耗明顯降低，噸水能耗僅為0.17 千瓦時(shí)
? 易于掛膜，兩個(gè)小時(shí)內(nèi)微生物就能在載體內(nèi)繁殖生長
? 更加有效地吸收有毒物質(zhì)和抑制降解的物質(zhì)，保護(hù)生物膜
? 硝化和反硝化效果更佳，除氮能力更強(qiáng)

使用LEVAPOR移動床生物膜反應(yīng)器能為用戶帶來的好處

? 改擴(kuò)建項(xiàng)目– 對已建設(shè)施的處理量最大能增加400 %，改擴(kuò)建費(fèi)用相對于其它工藝低很多，管線改動少
? 新建設(shè)施– 使用LEVAPOR 懸浮填料的生物膜反應(yīng)器能增加生物量，池容僅為傳統(tǒng)活性污泥法的20%左右，投資成本低，能滿足環(huán)保法規(guī)對各項(xiàng)指標(biāo)的要求。

3. LEVAPOR移動床生物膜反應(yīng)器在國內(nèi)市政污水處理廠的應(yīng)用實(shí)例

黑龍江省某市污水處理廠采用一體化AO 改良污水處理工藝+LEVAPOR 移動床生物膜反應(yīng)器工藝處理市政廢水和部分工業(yè)污水。

該污水處理廠的進(jìn)水水質(zhì)及出水水質(zhì)要求如下：

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該污水處理廠設(shè)計(jì)特點(diǎn)

該工藝主要由缺氧區(qū)、好氧區(qū)和沉淀區(qū)等部分構(gòu)成，在結(jié)構(gòu)上布置簡單、緊湊。基于節(jié)省土建費(fèi)用、易于規(guī)劃布置等方面的考慮一體化工藝采用方形池體。

缺氧區(qū)采用普通活性污泥法，設(shè)有電動攪拌器，攪拌以保證泥水混合均勻;好氧區(qū)采用LEVAPOR 移動床生物膜工藝，設(shè)有布水器以保證布水均勻，底部設(shè)有曝氣裝置。在好氧區(qū)中投加填充率為15%的LEVAPOR 懸浮填料。沉淀區(qū)進(jìn)水口處設(shè)進(jìn)水堰起均勻布水的作用，出水口處設(shè)置集水器。沉淀區(qū)內(nèi)設(shè)置回流通道，采用回流裝置將混合液和污泥一起回流至缺氧區(qū)。

普通一體化AO 反應(yīng)器可以維持3000-4000 mg/l 的污泥濃度，通過在好氧區(qū)使用移動床工藝污泥濃度可以保持在6000-8000 mg/l。這就為反應(yīng)器以較高的容積負(fù)荷創(chuàng)造了條件，從而為反應(yīng)器降低了40-60%的設(shè)計(jì)容積，節(jié)省了基建費(fèi)用。

在一體化AO 工藝的好氧區(qū)投加LEVAPOR 懸浮填料構(gòu)成移動床反應(yīng)器，填料在曝氣的作用下呈流化狀態(tài)。由于LEVAPOR 懸浮填料的吸附作用生化池中的微生物在其內(nèi)部大量聚集，從而使好氧池中的微生物的數(shù)量得到極大的提高。

由于填料始終保持在反應(yīng)池中，活性污泥可以得到保留，污泥齡得到延長，系統(tǒng)的硝化/反硝化得到保證。

工藝設(shè)計(jì)參數(shù)
1) 設(shè)計(jì)流量：20000 m3/天
2) 平均污泥濃度：7000 mg/l
3) 污泥負(fù)荷：0.09 kg BOD5/kg MLSS·d
4) LEVAPOR 懸浮填料負(fù)荷：4.0 kg BOD5/m3·d
5) 水解池體積1200m3，平均水力停留時(shí)間1.26h, 峰值時(shí)停留時(shí)間0.84h
6) 缺氧區(qū)體積1440m3，平均水力停留時(shí)間1.51h, 峰值時(shí)停留時(shí)間1.01h
7) 好氧區(qū)體積6480m3，平均水力停留時(shí)間6.75h, 峰值時(shí)停留時(shí)間4.53h

運(yùn)行效果
經(jīng)過一個(gè)月的運(yùn)行出水水質(zhì)穩(wěn)定,完全達(dá)到一級A 標(biāo)準(zhǔn)。
COD<20 mg/l
BOD5<5 mg/l
NH4-N<3 mg/l
TN<10 mg/l
SS<10 mg/l
TP<0.5 mg/l

一體化AO改良污水處理工藝+移動床生物膜反應(yīng)器工藝圖片

1) LEVAPOR懸浮填料在移動床生物膜反應(yīng)器中

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