移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器

【學(xué)員問題】移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器？

【解答】移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器簡稱MBBR，是介于生物接觸氧化法與生物流化床法之間的一種新型生物膜污水處理工藝，很好的解決了生物接觸氧化法中濾料堵塞的問題，同時(shí)也克服了生物流化床中三相分離困難的缺點(diǎn)，具有良好的處理效果。

移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器利用密度接近于水的顆粒狀材料作為生物膜的載體，向反應(yīng)器中連續(xù)通入污水同時(shí)進(jìn)行曝氣，創(chuàng)造出良好的混合接觸條件，利用微生物的生物活動(dòng)達(dá)到凈化污水的目的。移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器具有微生物濃度高、食物鏈長的特點(diǎn)，對進(jìn)水的流量和濃度變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。同時(shí)，由于選用的生物膜載體密度與水接近，降低了流化過程的能量消耗，增大了傳質(zhì)速率，且不易發(fā)生堵塞，剩余污泥量明顯少于活性污泥法。另外，由于此方法的結(jié)構(gòu)緊密，因此具有占地少、能耗低的特點(diǎn)，明顯的降低了投資與運(yùn)行維護(hù)的費(fèi)用。以上種種優(yōu)點(diǎn)使得移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器在污水處理過程中得到了廣泛的應(yīng)用。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時(shí)溝通、指正。

【學(xué)員問題】移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器(MBBR)的污泥？

【解答】1）生物膜上脫落下來的生物污泥，所含有的動(dòng)物成分比較多，比重較大，而且污泥顆粒個(gè)體大，污泥的沉降性能良好，易于固液分離；

2）MBBR中脫落的生物膜沉降性能好，需要加入一定量的絮凝劑才能快速實(shí)現(xiàn)固液分離。

依靠單純的重力作用快速實(shí)現(xiàn)固液分離是困難的，需要采取必要的沉降設(shè)備以快速實(shí)現(xiàn)固液分離，例如斜板沉降。

實(shí)際工程中，是需要污泥回流設(shè)備的，這對于設(shè)備啟動(dòng)和預(yù)防突發(fā)的非正常運(yùn)行都是十分必要的。

以上內(nèi)容均根據(jù)學(xué)員實(shí)際工作中遇到的問題整理而成，供參考，如有問題請及時(shí)溝通、指正。

北極星節(jié)能環(huán)保網(wǎng)訊:MBBR工藝是國內(nèi)污水處理界的熱門討論話題之一，MBBR英文全稱是moving bed biofilm reactor(移動(dòng)床生物膜反應(yīng)器)。MBBR工藝的發(fā)明者是來自于挪威理工大學(xué)的Hallvard ?degaard 教授。Hallvard ?degaard 教授在水處理方面的專長包括了生物膜工藝、消毒工藝、飲用水中的腐殖質(zhì)的去除和污水中的營養(yǎng)物的去除等。

Hallvard ?degaard教授自1977年起在位于挪威Trondheim的挪威科技大學(xué)(NorwegianUniversity of Science and Technology - NTNU)水利和環(huán)境工程系任教。2011年退休后成為NTNU的榮譽(yù)教授。在學(xué)術(shù)研究的同時(shí)，他還提供污水處理的咨詢服務(wù)，如香港沙田污水廠的污泥處理項(xiàng)目就是他參與的咨詢項(xiàng)目之一。另外他也擔(dān)任包括瑞士EAWAG， 日本北海道大學(xué)等世界名校的訪問教授。由于Hallvard ?degaard 教授在污水處理界的杰出貢獻(xiàn)，他被IWA國際水協(xié)會授予杰出會士稱號，并且曾榮獲挪威皇家圣奧拉夫一等騎士勛章。

Hallvard ?degaard教授是IWA杰出會士。因其在污水處理領(lǐng)域的卓越貢獻(xiàn)，Hallvard ?degaard教授在2011年還被授予挪威皇家圣奧拉夫一等騎士勛章

Hallvard ?degaard教授曾于2015年9月來到中國，參與了當(dāng)時(shí)在北京舉行的第六屆IWA亞太水大會。在高端論壇上，他與來自于國內(nèi)外的污水處理領(lǐng)域?qū)＜乙黄鹛接懥宋磥砦鬯幚韽S的發(fā)展模式和前景。

參會回到挪威后，就未來污水廠這一話題，Hallvard ?degaard 教授著手編寫了題為《基于緊湊型工藝技術(shù)(包括MBBR)的能量中和污水處理廠的路線圖(A road-map for energy-neutral wastewater treatment plants of the future based on compact technologies (including MBBR))》 的文章。這篇文章最終發(fā)表在2016年3月的《環(huán)境科學(xué)與工程前沿(Frontiers of Environmental Science & Engineering)》期刊上。

Hallvard ?degaard 教授認(rèn)為實(shí)現(xiàn)水質(zhì)目標(biāo)、能量自給和資源回收的環(huán)境友好型污水廠將由于可持續(xù)性發(fā)展，這將是污水廠在未來的總體發(fā)展趨勢，而越來越多的污水廠項(xiàng)目已經(jīng)開始探索和實(shí)踐這一全新的發(fā)展理念。Hallvard ?degaard 教授對其認(rèn)為未來污水廠應(yīng)該實(shí)現(xiàn)的一些目標(biāo)進(jìn)行了如下的歸納：

● 污水廠的出水不能對接收水體產(chǎn)生任何負(fù)面影響

● 污水中的資源應(yīng)該得到回收，例如回用水、能源和磷等營養(yǎng)物等

● 污泥應(yīng)該被當(dāng)做資源來使用，而不是廢物垃圾，而且最終污泥的產(chǎn)量應(yīng)該要低。

● 緊湊型的工藝應(yīng)該得到應(yīng)用，因?yàn)槌鞘锌臻g的日漸受限，而污水廠都應(yīng)該加蓋或置于地下。

● 污水廠應(yīng)能量自給，碳足跡低，這意味著要選用那些使能耗要最小化的工藝，但前提是保證上述其他目標(biāo)都能實(shí)現(xiàn)。

為了實(shí)現(xiàn)以上這些目標(biāo)，Hallvard ?degaard 教授認(rèn)為在污水廠需要在工藝選擇上應(yīng)該持開放性態(tài)度，不僅僅局限于例如活性污泥法等傳統(tǒng)工藝。在此背景下，他根據(jù)以下兩個(gè)工藝流程圖對未來污水處理廠的發(fā)展方向進(jìn)行了探討。

A. 基于已經(jīng)得到驗(yàn)證的緊湊型的技術(shù)，如用于主流脫氮的硝化/反硝化

B. 基于新興的緊湊型技術(shù)，例如主流厭氧氨氧化

Hallvard ?degaard 教授談到污水廠在設(shè)計(jì)和建設(shè)過程中需要考慮的因素包括：

? 用于工藝本身、加熱/冷卻以及通風(fēng)系統(tǒng)的能耗要盡可能小。他尤其強(qiáng)調(diào)了：a ) 減少所需曝氣量, b)減少如因回流使用的泵數(shù)，c)使用緊湊型工藝以減少占地(并加蓋或建于地下);

? 能量需要得到回收，例如通過CHP熱電聯(lián)產(chǎn)技術(shù)回收厭氧發(fā)酵產(chǎn)生的沼氣所含的能量。而這能通過a) 收集可降解性高的污泥，b)使用污泥熱水解等預(yù)處理技術(shù) 來實(shí)現(xiàn);

? 去除有機(jī)微量污染物和微生物污染物。

Hallvard ?degaard 教授指出基于全新的緊湊型技術(shù)將有利于污水廠實(shí)現(xiàn)能量平衡，而僅使用現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)就很難達(dá)到這一點(diǎn)。下面的工藝流程圖展示了Hallvard ?degaard 教授認(rèn)為可行的未來污水廠方案。

這個(gè)未來污水廠方案強(qiáng)調(diào)了能源的消耗和回收。 通過應(yīng)用結(jié)合了生物和物理/化學(xué)方法的緊湊型優(yōu)化工藝，污水廠能夠?qū)崿F(xiàn)能耗最小化。例如用MBBR工藝來作生物降解和高效固液分離，用厭氧氨氧化工藝來脫氮。同時(shí)，通過厭氧發(fā)酵使污水廠能最大化地回收能源。途徑包括使進(jìn)入消化池前的污泥生物降解最小化，并對其進(jìn)行熱水解的預(yù)處理。

除了去除污染物和實(shí)現(xiàn)能量回收之外，Hallvard ?degaard教授認(rèn)為未來的污水廠也應(yīng)具有生產(chǎn)可滿足飲用、灌溉、沖廁、河流補(bǔ)給等不同用途需求的高質(zhì)量回用水的能力。針對水回用，?degaard教授使用的工藝是基于臭氧消毒和絮凝預(yù)處理的陶瓷膜過濾技術(shù)。

在下期微信中，我們將繼續(xù)為您解讀MBBR工藝在Hallvard ?degaard教授提出了兩條未來污水廠技術(shù)路線中的應(yīng)用。

未完待續(xù)

原標(biāo)題:中國未來污水廠的技術(shù)路線圖：來自MBBR工藝發(fā)明人的建議