MBBR法在工業(yè)廢水處理中的應(yīng)用
1MBBR法的特點
流動床生物膜法（MovingBedBiofilmReactorProcess簡稱MBBR法）是生長生物膜的載體層在廢水中不斷流動的生物接觸氧化法。載體是聚乙烯中空圓柱體，長5～7mm，直徑10mm，內(nèi)部有十字支撐，外部有翅片，密度0.95g/cm2，空隙率88%，可供生物膜附著的比表面積約400m2/m3。這種載體的特殊形狀使微生物在有保護(hù)的載體內(nèi)表面生長而去除廢水中的BOD5。MBBR法先在北歐挪威和瑞典應(yīng)用然后推廣到歐美。筆者根據(jù)掌握的一些國外公司的資料，對MBBR法在國外的應(yīng)用情況作以下介紹。此法具有下列特點：
①空間。篗BBR反應(yīng)器能處理與普通氧化池相同的負(fù)荷但只要20%的空間。
②能擴容：由于MBBR法設(shè)計的靈活性，所提供的反應(yīng)器以后擴容方便。
③操作管理簡單：附著生長生物膜的載體在反應(yīng)器內(nèi)流動不需要活性污泥回流或循環(huán)反沖洗。
④不會堵塞：載體生物（Biomass）在紊流中不斷脫落，避免堵塞。
⑤生物易恢復(fù)活力：生物在改變溫度和pH值，超負(fù)荷或受毒害作用下也能很快恢復(fù)活力，使處理效果穩(wěn)定。
⑥池型和構(gòu)造與普通接觸氧化池一樣。為了防止載體流失，在出水口處安裝格網(wǎng)。
⑦適宜用于改造工程：現(xiàn)有廢水處理池或不用水池改成MBBR反應(yīng)池最方便，安裝維護(hù)簡便。
⑧MBBR法的不足之處是載體價格比國內(nèi)采用的組合填料或彈性填料貴，但該法優(yōu)點所帶來的經(jīng)濟效益足以補償。
2MBBR法的各種配置形式
MBBR法的靈活性使其能根據(jù)處理要求和空間大小而采用不同的配置方式，例如：
①當(dāng)廢水要求去除BOD。和脫氮時可在格柵和氣浮池（或沉淀池）之間配置2個串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器。
②用多個厭氧和好氧反應(yīng)器串聯(lián)使廢水完全脫氮。厭氧池中裝潛水?dāng)嚢铏C和載體。
③改造部分活性污泥地或其他水池使成為復(fù)合（HYBRID）生物處理法，增加處理容量。
3工程實例
3.1處理食品工業(yè)廢水
3.1.1奶制品廠廢水
挪威KMT公司早在1989年已對奶制品廠廢水進(jìn)行小規(guī)模試驗后，在挪威南部奧斯陸一奶制品廠建試驗處理廠。廢水水質(zhì)：pH＝5～10，ρ（COD）＝3190mg/L，ρ（BOD5）＝1050mg/L，總磷ρ（P）＝6.7mg/L，總氮ρ（N）＝43mg/L。處理流程：廢水→第一反應(yīng)器→第二反應(yīng)器→沉淀池→排放。當(dāng)反應(yīng)器停留時間為7h時，COD去除率為85%，停留時間為8h時，COD去除率可達(dá)90%。當(dāng)廢水進(jìn)水pH值達(dá)11時，經(jīng)第一反應(yīng)器生物處理后pH值下降到7左右。試驗成功后該奶制品廠于1993年建成處理廠，處理沖洗容器產(chǎn)生的廢水，廢水量平均90m3/d，最大125m3/d。用泵把廢水送到沉砂池再流入原有調(diào)節(jié)池，在池中進(jìn)行預(yù)曝氣。用2臺潛水泵（1用1備）從調(diào)節(jié)池抽水經(jīng)除油（脂肪）池流入3個串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器，反應(yīng)器的容積分別為33，16，16m3，總?cè)莘e65m3。池深3.0m。總停留時間為17.3h。載體填充率為容積的53%。反應(yīng)器中用不銹鋼多孔管布?xì)庀到y(tǒng)，由2臺450m3/h的鼓風(fēng)機供氣。處理后廢水排入城市污水管。處理廠1993年4月以后運行一直穩(wěn)定，耗能量平均4.8kw·h/kg（BOD5）。處理結(jié)果見表1。
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3.1.2薯條廠廢水
挪威一薯條廠廢水處理采用MBBR法進(jìn)行好氧處理。小部分廢水先經(jīng)厭氧預(yù)處理，大部分廢水沒有預(yù)處理。MBBR由3個串聯(lián)的反應(yīng)器組成。生物處理后的廢水在進(jìn)入最終沉淀池之前進(jìn)行加藥混凝。載體的比表面積為450m2/m3，填充率＞50%。測定結(jié)果見表2。
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表2薯條生產(chǎn)廢水處理結(jié)果
3.2造紙工業(yè)廢水
3.2.1再生紙廠廢水
美國某一新建再生紙廠，最大處理量為1325m3/d，BOD5質(zhì)量濃度為350mg/L。經(jīng)過一系列的小規(guī)模試驗后，安裝2個串聯(lián)的MBBR反應(yīng)池，每池容積81.7m3，總池容為163.4m3。載體填充率為60%，總用氣量為1700m3/h。處理流程見圖l。浮渣用壓濾機脫水。此系統(tǒng)BOD5去除率達(dá)95%。MBBR反應(yīng)器后續(xù)氣浮池出水排入附近河流。
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3.2.2銅板紙廠廢水
瑞典北部STORAPAPYRUSGRYCKSBD造紙廠生產(chǎn)銅版紙，1993年建MBBR法廢水處理廠。設(shè)計流量3120m3/d。廢水的最高水溫37℃，ρ（SS）＝1500mg/L。采用2個串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器，每個反應(yīng)器容積65m3，總?cè)莘e130m3，水深3.4m，總停留時間=lh。載體填充率為67%。采用3臺780m3/h鼓風(fēng)機（2用1備），曝氣耗電量0.1kw·h/kg（COD）。處理流程：廢水進(jìn)入集水池后經(jīng)熱交換器冷卻到30～35℃，再用計量泵投加N，P后流入MBBR反應(yīng)器進(jìn)行生物處理，廢水量約為80～100m3/h，與100～200m3/h的冷卻水混合后加聚合氯化鋁200mg/L進(jìn)行化學(xué)沉淀，處理水排入湖中。處理結(jié)果：進(jìn)水COD和BOD5的質(zhì)量濃度分別為1000、326mg/L，處理后COD和BOD5的質(zhì)量濃度分別為160、51mg/L，出水總磷的質(zhì)量濃度小于0.1mg/L。
3.3化工廢水
美國一化工廢水處理廠擴建工程，用MBBR法代替老的滴濾池。新建MBBR廢水設(shè)施占地面積僅為223m2。MBBR出水直接流入純氧活性污泥系統(tǒng)。處理流程見圖2。
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MBBR技術(shù)參數(shù)：設(shè)計流量20715m3/d，最高日流量32700m3/d，容積負(fù)荷12.5kg（BOD5）/（m3·d）。去除率大于60%。反應(yīng)器數(shù)量2，處理池總?cè)莘e2007m3。停留時間2.5h，載體填充率50%，需用空氣量22425m3/h，由3臺鼓風(fēng)機（2用1備）供應(yīng)。每天可去除BOD516.360kg，有機物的去降率大于60%。如果將來廢水中有機物濃度增加還可增填30%的載體。
3.4煉油廠廢水
美國菲力普石油公司有一每天提煉11萬桶原油的煉油廠，一每天9.5桶液化天然氣分餾加工廠和一化工廠。廢水排放量平均19684m3/d，最高28388m3/d，原活性污泥法廢水處理廠為適應(yīng)有機負(fù)荷的增加和提高硝化能力進(jìn)行改造。將原初沉池改為MBBR系統(tǒng)，在池中填加流動層載體，填充率30%，池容1927m3，供氣量15463m3/h。改造后的MBBR和原有的活性污泥處理系統(tǒng)組合成HYBRID系統(tǒng)。改造后的處理流程見圖3。
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1999年4月開始運行，處理結(jié)果見表3：
表3煉油廠廢水處理結(jié)果
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測試項目
出水濁度從30～40NTU降低到小于15NTU。用處理后水每天反沖洗濾池一次。該系統(tǒng)能去除80%的有機負(fù)荷。
4結(jié)語
從上述工程實例可見，用MBBR法處理工業(yè)廢水有突出的優(yōu)點。MBBR可處理高濃度的廢水，也特別適用于改造工程，可不加處理池提高處理容量；或與原有生物處理系統(tǒng)組合成HYBRID系統(tǒng)，改進(jìn)處理效果。
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