范懋功
（中國(guó)航空工業(yè)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院，北京100011）

　 摘要：采用流動(dòng)床生物膜法（MBBR）處理食品、造紙、化工、煉油廠生產(chǎn)廢水，在歐美已廣泛應(yīng)用。許多工程實(shí)例表明該法有很好的處理效果。文中介紹了MBBR法在歐美的應(yīng)用情況。
　　關(guān)鍵詞：MBBR法；流動(dòng)床；生物膜；工業(yè)廢水；廢水處理；工程實(shí)例
　　中圖分類號(hào)：X703.1　 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　 文章編號(hào)：1009－2455（2003）03－0009－03

1 MBBR法的特點(diǎn)

　　流動(dòng)床生物膜法（Moving Bed Biofilm Reactor Process簡(jiǎn)稱MBBR法）是生長(zhǎng)生物膜的載體層在廢水中不斷流動(dòng)的生物接觸氧化法。載體是聚乙烯中空?qǐng)A柱體，長(zhǎng)5～7mm，直徑10mm，內(nèi)部有十字支撐，外部有翅片，密度0.95 g／cm²，空隙率88％，可供生物膜附著的比表面積約 400 m²／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(zhǎng)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(guó)外公司的資料，對(duì)MBBR法在國(guó)外的應(yīng)用情況作以下介紹。此法具有下列特點(diǎn)：
　?、倏臻g?。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(kuò)容：由于MBBR法設(shè)計(jì)的靈活性，所提供的反應(yīng)器以后擴(kuò)容方便。
　?、鄄僮鞴芾砗?jiǎn)單：附著生長(zhǎng)生物膜的載體在反應(yīng)器內(nèi)流動(dòng)不需要活性污泥回流或循環(huán)反沖洗。
　　④不會(huì)堵塞：載體生物（Biomass）在紊流中不斷脫落，避免堵塞。
　?、萆镆谆謴?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。
　?、蕹匦秃蜆?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(jiǎn)便。
　?、郙BBR法的不足之處是載體價(jià)格比國(guó)內(nèi)采用的組合填料或彈性填料貴，但該法優(yōu)點(diǎn)所帶來的經(jīng)濟(jì)效益足以補(bǔ)償。

2 MBBR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：
　?、佼?dāng)廢水要求去除BOD。和脫氮時(shí)可在格柵和氣浮池（或沉淀池）之間配置2個(gè)串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器。
　　②用多個(gè)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(jī)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(shí)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(duì)奶制品廠廢水進(jìn)行小規(guī)模試驗(yàn)后，在挪威南部奧斯陸一奶制品廠建試驗(yàn)處理廠。廢水水質(zhì)：pH＝5～10，ρ（COD）＝3190 mg／L，ρ（BOD₅）＝1050 mg／L，總磷ρ（P）＝6.7 mg／L，總氮ρ（N）＝43 mg／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(shí)間為7 h時(shí)，COD去除率為 85％，停留時(shí)間為8h時(shí)，COD去除率可達(dá)90％。當(dāng)廢水進(jìn)水pH值達(dá)11時(shí)，經(jīng)第一反應(yīng)器生物處理后pH值下降到7左右。試驗(yàn)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90 m³／d，最大125 m³／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(tái)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(gè)串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器，反應(yīng)器的容積分別為33，16，16 m³，總?cè)莘e 65 m³。池深 3.0 m?？偼Ａ魰r(shí)間為 17.3 h。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(tái)450 m³／h的鼓風(fēng)機(jī)供氣。處理后廢水排入城市污水管。處理廠1993年4月以后運(yùn)行一直穩(wěn)定，耗能量平均4.8 kw·h／kg（BOD₅）。處理結(jié)果見表l。

表1 奶制品廢水處理結(jié)果 　 ρ（COD）/( mg·L^-1) ρ（BOD₅）/( mg·L^-1) 進(jìn)水 2500 1264 出水 400 45 去除率/% 84 96.4

3.1.2 薯?xiàng)l廠廢水
　　挪威一薯?xiàng)l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(gè)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(cè)定結(jié)果見表2。

表2　 薯?xiàng)l生產(chǎn)廢水處理結(jié)果 項(xiàng)目 進(jìn)水COD負(fù)荷/ kg·d^-1 出水COD負(fù)荷/ kg·d^-1 去除率/% 進(jìn)水ρ（COD）/ mg／L 出水ρ（COD）/ mg／L 1 443±140 20.3±10.8 95.3 1512±393 54.9±28.2 2 845±465 21.5±7.9 97.5 2394±1106 63.0±16.5

3.2 造紙工業(yè)廢水

3.2.1 再生紙廠廢水
　　美國(guó)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(yàn)后，安裝2個(gè)串聯(lián)的MBBR反應(yīng)池，每池容積81.7m³，總池容為163.4 m³。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(jī)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。

3.2.2 銅板紙廠廢水
　　瑞典北部 STORA PAPYRUS GRYCKSBD造紙廠生產(chǎn)銅版紙，1993年建MBBR法廢水處理廠。設(shè)計(jì)流量3120 m³／d。廢水的最高水溫 37℃，ρ（SS）＝1500 mg/L。采用2個(gè)串聯(lián)的MBBR反應(yīng)器，每個(gè)反應(yīng)器容積65m³，總?cè)莘e130m³，水深3.4m，總停留時(shí)間= lh。載體填充率為67％。采用3臺(tái) 780 m³／h鼓風(fēng)機(jī)（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(jì)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80～100 m³／h，與100～200 m³／h的冷卻水混合后加聚合氯化鋁200 mg／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、51 mg／L，出水總磷的質(zhì)量濃度小于0.1mg／L。
3.3 化工廢水
　　美國(guó)一化工廢水處理廠擴(kuò)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223 m²。MBBR出水直接流入純氧活性污泥系統(tǒng)。處理流程見圖2。

　

　　MBBR技術(shù)參數(shù)：設(shè)計(jì)流量20715m³／d，最高日流量32 700 m³／d，容積負(fù)荷12.5 kg（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(shí)間　 2.5h，載體填充率50%，需用空氣量22 425 m³/h，由 3臺(tái)鼓風(fēng)機(jī)（2用1備）供應(yīng)。每天可去除BOD₅16.360 kg，有機(jī)物的去降率大于60％。如果將來廢水中有機(jī)物濃度增加還可增填30％的載體。
3.4 煉油廠廢水
　　美國(guó)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19684 m³／d，最高28388m³／d，原活性污泥法廢水處理廠為適應(yīng)有機(jī)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(dòng)層載體，填充率30％，池容1927 m³，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。

　　1999年4月開始運(yùn)行，處理結(jié)果見表3：

表3 煉油廠廢水處理結(jié)果

測(cè)試項(xiàng)目 測(cè)試時(shí)間 1999-04 1999-05 1999-06 水量（m³·h^－1） 22483　　　　 23051 20288 原水 ρ（COD）/ mg／L 386 386 283 ρ（NH₃—N）/ mg／L 12.4 8.1 133 MBBR出水 ρ（COD）/ mg／L 157 133 100 砂濾出水 ρ（COD）/ mg／L 58 50 46 ρ（NH₃—N）/ mg／L 1.1 0.6 0.7

　　出水濁度從30～40NTU降低到小于15 NTU。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(jī)負(fù)荷。

4 結(jié)語

　　從上述工程實(shí)例可見，用MBBR法處理工業(yè)廢水有突出的優(yōu)點(diǎn)。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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作者簡(jiǎn)介：范懋功（1927－），男，江蘇吳江人，研究員，北京新外大街甲8號(hào)22－4—8號(hào)。