禹安環(huán)境MBBR在國(guó)內(nèi)的工程應(yīng)用與發(fā)展前景

MBBR表觀上是向反應(yīng)器中投加懸浮載體作為微生物生長(zhǎng)的載體，強(qiáng)化生化處理效果，運(yùn)行方式上與活性污泥法類似，分為純膜MBBR和泥膜復(fù)合MBBR，均可以達(dá)到技術(shù)極限處理效果(LOT)。典型的MBBR工藝系統(tǒng)包括懸浮載體、攔截篩網(wǎng)、流化系統(tǒng)（曝氣、攪拌推流等），整個(gè)系統(tǒng)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)填料的流化與攔截。國(guó)內(nèi)MBBR典型工程應(yīng)用具有強(qiáng)化脫氮除磷、負(fù)荷高占地省、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)、耐受低溫等極端水質(zhì)、可持續(xù)升級(jí)、投資省、運(yùn)行費(fèi)用低等特點(diǎn)。MBBR采用鑲嵌式改造，曝氣方式靈活，項(xiàng)目實(shí)施周期短，運(yùn)行管理方便，廣泛應(yīng)用于市政和工業(yè)廢水處理，應(yīng)用時(shí)不受規(guī)模限制。懸浮載體生物膜具有生物選擇功能，水力剪切、DO與微生物量及菌落變化密切相關(guān)；泥膜復(fù)合MBBR工藝，一定程度上克服了傳統(tǒng)活性污泥法中脫氮除磷泥齡的矛盾，突破了傳統(tǒng)活性污泥法中好氧、非好氧池容比例限制。MBBR改造，形成了多條技術(shù)路線，根據(jù)具體情況選擇*合理方式，強(qiáng)化生物脫氮除磷。MBBR的多種池型，包括循環(huán)流動(dòng)池型、微動(dòng)力混合池型、完全混合池型滿足絕大多數(shù)項(xiàng)目改造需求。MBBR微生物選擇性以及工藝鑲嵌的特點(diǎn)，讓MBBR可作為新技術(shù)的載體和工程化平臺(tái)，具有廣闊的應(yīng)用前景。

移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器（MovingBedBiofilmReactor，MBBR）起源于20世紀(jì)80年代末挪威，是一種新型污水處理技術(shù)，旨在強(qiáng)化生化池深度脫氮除磷，實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)、可持續(xù)的穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，廣泛應(yīng)用于污水廠提標(biāo)、提量改造。自1989年挪威STENSHOLT市政污水廠工程首次應(yīng)用MBBR以來(lái)[1]，至今全球已有超過(guò)600座污水處理廠采用MBBR工藝[2]。2000年初，MBBR從國(guó)外引進(jìn)，在國(guó)內(nèi)進(jìn)行了相關(guān)研究和部分項(xiàng)目的使用，受限于當(dāng)時(shí)相關(guān)技術(shù)不成熟，出現(xiàn)了失敗案例，使得MBBR工藝的國(guó)內(nèi)推廣受阻。直到2008年，無(wú)錫蘆村污水處理廠首次成功將MBBR應(yīng)用于國(guó)內(nèi)大型污水廠[3]，突破了MBBR實(shí)際應(yīng)用中包括流化與攔截在內(nèi)的一系列工程問(wèn)題，增加了行業(yè)對(duì)MBBR的信心，MBBR在國(guó)內(nèi)開(kāi)始大規(guī)模推廣。MBBR可統(tǒng)計(jì)的市政污水處理規(guī)模超過(guò)800萬(wàn)噸/天，是高排放標(biāo)準(zhǔn)提標(biāo)改造的典型工藝[4]。本文介紹MBBR在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用，從工程實(shí)踐角度回溯MBBR工藝原理和技術(shù)特點(diǎn)，提供對(duì)MBBR工藝的新認(rèn)識(shí)，為國(guó)內(nèi)污水廠升級(jí)改造或擴(kuò)容，尤其面臨高排放標(biāo)準(zhǔn)、低經(jīng)濟(jì)投資水廠改造容提供技術(shù)支持，也為MBBR的基礎(chǔ)研究提供方向。

MBBR表觀上是向反應(yīng)器中投加懸浮載體作為微生物生長(zhǎng)的載體，強(qiáng)化生化處理效果，運(yùn)行方式上與活性污泥法類似，附著生物膜的懸浮載體在池中流動(dòng)狀態(tài)與活性污泥法相近，被稱為“流動(dòng)的生物膜”。按微生物存在狀態(tài)，分為純膜MBBR和泥膜復(fù)合MBBR。

從起源看，早期的MBBR專指純膜MBBR工藝，是對(duì)傳統(tǒng)流化床工藝的改良，通過(guò)采用比重與水接近的懸浮載體替代傳統(tǒng)的重質(zhì)填料，節(jié)約填料流化的能耗。純膜MBBR，系統(tǒng)不設(shè)置污泥回流，不進(jìn)行懸浮態(tài)污泥的持留，微生物主要以附著態(tài)形式存在于懸浮載體上。歐洲較早使用MBBR工藝的污水廠多為新建，采用純膜MBBR。

泥膜復(fù)合工藝，又稱為又稱Hybrid、Hybas、IFAS，是將活性污泥法與生物膜法相結(jié)合，旨在原位強(qiáng)化活性污泥系統(tǒng)處理效果，傳統(tǒng)方式為增加固定式填料。為克服傳統(tǒng)固定式填料易堵塞、傳質(zhì)不良處理效果差等問(wèn)題，通過(guò)懸浮載體替代傳統(tǒng)的填料，出現(xiàn)了泥膜復(fù)合MBBR。泥膜復(fù)合MBBR既有懸浮態(tài)微生物，又有附著態(tài)微生物，需要污泥回流。國(guó)內(nèi)推廣時(shí)正值污水廠升級(jí)改造，多與現(xiàn)有工藝相結(jié)合，采用泥膜復(fù)合MBBR。

純膜MBBR所需池容小，水力停留時(shí)間更短，能夠非常有效地去除NH3-N、TN，但投資略高，除磷主要依賴于化學(xué)除磷；泥膜復(fù)合MBBR具有雙泥齡，系統(tǒng)同步脫氮除磷效率高，工藝穩(wěn)定性能更強(qiáng)；兩種工藝形式通過(guò)合理設(shè)計(jì)均可以達(dá)到技術(shù)極限處理效果