移动床生物膜反应器在市政污水处理厂的应用

 1. 移动床生物膜反应器（MBBR）介绍及工艺特点

移动床生物膜反应器吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法的优点而成为一种新型、高效的复合工艺。反应器中比表面积较大的填料因搅拌在水中自由运动，污水连续经过装有移动填料的反应器时，在填料上生长形成生物膜，生物膜上微生物大量繁殖，异养和自养微生物利用水中的C,N, P 等进行新陈代谢，从而起到净化污水的作用。

移动床生物膜反应器属于三相生物流化床处理方法，其技术核心为利用独特载体的具有独特构筑结构的生物反应池，便于载体和污泥中微生物循环。

移动床生物膜工艺的优点

因填料、水都是运动的，故气、水、固相之间的传质较好，填料上生物膜的活性较高，提高了系统的有机负荷和效率，出水水质稳定。
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MBBR 的应用比较灵活，反应器形状多种多样，结构紧凑，占地面积小，在相同负荷条件下只需普通氧化池20%的容积。
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水头损失小，能耗低，运行简单，操作管理方便。
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微生物附着在载体上随水流流动所以不需要污泥回流或循环反冲洗。
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生物膜自然脱落，不会引起堵塞。

移动床生物膜工艺在市政污水处理中具备的优势
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占地面积小：在填料填充率为15%和相同的污染负荷的条件下，移动床生物膜反应器约占常规生物反应器（缺氧、厌氧及好氧）20-40%的池容。
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适合于适合于市政污水处理厂的扩容：鉴于大多数污水处理厂的预留面积较少，当实际进水水质及水量发生变化时，在保证原设计池容不变的情况下满足原设计出水标准。
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适合于现有污水处理厂的升级改造：移动床生物膜工艺设计及运行灵活简单，适应不同类型的池型，而且与其它工艺的兼容性很强，可以与已建污水处理厂的大部分工艺如A2O、AO、SBR、CASS 及氧化沟法等相组合。因此适合于现有污水处理厂的升级改造，使其满足一级A 或一级B 排放标准。
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移动床生物膜反应器既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少、无污泥膨胀现象发生的特点，又具有活性污泥法的高效性和运转灵活性。另一方面，温度变化对移动床生物膜工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响，当温度、污水成分发生变化或污水毒性增加时，移动床生物膜反应器的耐受力很强。

2. LEVAPOR悬浮填料-MBBR工艺的核心技术

LEVAPOR®是由德国拜耳公司研发的最新一代用于处理污水、废气的高效微生物载体，这一新型产品综合了颜料和发泡质的特性，已在多个国家申请了专利保护。

 

LEVAPOR悬浮填料相对于竞争对手的优势

¾ 比表面积更大，可达20000 m²/m³
¾ 填料填充率显著降低，竞争产品的填充率为30%–70%，而LEVAPOR 的填充率仅为12%-15%
¾ 能耗明显降低，吨水能耗仅为0.17 千瓦时
¾ 易于挂膜，两个小时内微生物就能在载体内繁殖生长
¾ 更加有效地吸收有毒物质和抑制降解的物质，保护生物膜
¾ 硝化和反硝化效果更佳，除氮能力更强

使用LEVAPOR移动床生物膜反应器能为用户带来的好处

™ 改扩建项目– 对已建设施的处理量最大能增加400 %，改扩建费用相对于其它工艺低很多，管线改动少
™ 新建设施– 使用LEVAPOR 悬浮填料的生物膜反应器能增加生物量，池容仅为传统活性污泥法的20%左右，投资成本低，能满足环保法规对各项指标的要求。

3. LEVAPOR移动床生物膜反应器在国内市政污水处理厂的应用实例

黑龙江省某市污水处理厂采用一体化AO 改良污水处理工艺+LEVAPOR 移动床生物膜反应器工艺处理市政废水和部分工业污水。

该污水处理厂的进水水质及出水水质要求如下：

该污水处理厂设计特点

该工艺主要由缺氧区、好氧区和沉淀区等部分构成，在结构上布置简单、紧凑。基于节省土建费用、易于规划布置等方面的考虑一体化工艺采用方形池体。

缺氧区采用普通活性污泥法，设有电动搅拌器，搅拌以保证泥水混合均匀;好氧区采用LEVAPOR 移动床生物膜工艺，设有布水器以保证布水均匀，底部设有曝气装置。在好氧区中投加填充率为15%的LEVAPOR 悬浮填料。沉淀区进水口处设进水堰起均匀布水的作用，出水口处设置集水器。沉淀区内设置回流通道，采用回流装置将混合液和污泥一起回流至缺氧区。

普通一体化AO 反应器可以维持3000-4000 mg/l 的污泥浓度，通过在好氧区使用移动床工艺污泥浓度可以保持在6000-8000 mg/l。这就为反应器以较高的容积负荷创造了条件，从而为反应器降低了40-60%的设计容积，节省了基建费用。

在一体化AO 工艺的好氧区投加LEVAPOR 悬浮填料构成移动床反应器，填料在曝气的作用下呈流化状态。由于LEVAPOR 悬浮填料的吸附作用生化池中的微生物在其内部大量聚集，从而使好氧池中的微生物的数量得到极大的提高。

由于填料始终保持在反应池中，活性污泥可以得到保留，污泥龄得到延长，系统的硝化/反硝化得到保证。

工艺设计参数
1) 设计流量：20000 m3/天
2) 平均污泥浓度：7000 mg/l
3) 污泥负荷：0.09 kg BOD5/kg MLSS·d
4) LEVAPOR 悬浮填料负荷：4.0 kg BOD5/m3·d
5) 水解池体积1200m3，平均水力停留时间1.26h, 峰值时停留时间0.84h
6) 缺氧区体积1440m3，平均水力停留时间1.51h, 峰值时停留时间1.01h
7) 好氧区体积6480m3，平均水力停留时间6.75h, 峰值时停留时间4.53h

运行效果
经过一个月的运行出水水质稳定,完全达到一级A 标准。
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

一体化AO改良污水处理工艺+移动床生物膜反应器工艺图片

1) LEVAPOR悬浮填料在移动床生物膜反应器中