生物膜法新工艺.

生物膜法新工艺——MBBR工艺指导老师：李绍秀教授活性污泥法从多年的运行实践来看，活性污泥法虽较为成熟，但也存在很多的缺点和不足，如曝气池容积大、占地面积高、基建费用高等，同时对水质、水量变化的适应性较低，运行效果易受水质、水量变化的影响等。生物膜法生物膜法弥补了活性污泥法的很多不足，如它的稳定性好、承受有机负荷和水力负荷冲击的能力强、无污泥膨胀、无回流，对有机物的去除率高，反应器的体积小、污水处理厂占地面积小等优点。但是生物膜法也有其特有的缺陷，如生物滤池中的滤料易堵塞、需周期性反冲洗、同时固定填料以及填料下曝气设备的更换较困难、生物流化床反应器中的载体颗粒只有在流化状态下才能发挥作用、工艺的稳定性较差…等目前污水处理常用的方法降解反应载体生物膜含水层吸附释放扩散MBBR工艺的原理水解反应挂膜后载体内部情况MBBR工艺的关键——独特的载体结构专用载体传统载体•比表面积大、膜面积一直有效；•生物膜生长于受保护的内表面、生物浓度稳定，生物膜量大（10～12g/L）；•有效微生物量和生物活性高。•比重控制合理接近于1(0.96)、易流态化，最大限度的降低能耗、促进传质。•利于降解难降解有机物的微生物生长，生物菌群丰富，出水水质好。附着生长方式，适合硝化菌生长，脱氮效率高。•填料自由通畅的旋转，增加对水中气泡的撞击和切割，延长气泡在水中停留时间，氧的利用率可提高3～5个百分点，有效的降低了供氧能耗。优势MBBR好氧反应器好氧曝气时，悬浮载体被充分地搅拌与水流混合，而空气又被充分地分割成细小的气泡，增加了生物膜与氧气的接触和传氧效率。MBBR缺氧反应器在厌氧条件下，水流和悬浮载体在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，达到生物膜和被处理的污染物充分接触实现生物分解的目的MBBR好氧反应器的示意图MBBR工艺的优点（1）处理效率高COD容积负荷可达6～10kg/m3.d,是传统活性污泥法的2～4倍，减少构筑物体积或提升处理能力；（应用于低浓度和难降解化工废水时适当降低设计负荷致2～6kg/m3.d）（2）脱氮能力强氨氮负荷高达1kgNH3-N/m3.d（35℃），而传统的活性污泥法仅为0.1～0.3kgNH3-N/m3.d，采用CBR工艺可确保高氨氮废水的稳定达标；（3）抗冲击能力强高浓度的微生物和附着生长方式可有效分散来水水质波动，出水稳定，抗冲击能力显著高于传统活性污泥，对有毒物质具有很强的耐受性。（4）运行控制简单自我平衡，无需人为控制F/M和MLSS浓度；不存在活性污泥工艺普遍存在的污泥膨胀，污泥流失问题。（5）维护简单主体填料及曝气系统寿命在10-20年以上，完全免维护。传统活性污泥法接触曝气(固定生物床)MBBR生物处理ConventionalFixedBedMovingBedActivated-sludgeBio-FilmBio-filmProcessReactorReactor设计参数水量CMD5,0005,0005,000BOD水质mg/L500500500BOD负荷12,5002,5002,500BODLoadingF/M(食比微)0.25day-1--MLSS22,500mg/L--生物载体表面积负荷(g-BOD/m2-day)-12g-BOD/m2-day(@30oC)20g-BOD/m2-day(@30oC&90%BODremoval)生物载体有效比表面积(m2/m3)-105500最大生物载体填充(%)-70%67%曝气槽槽深5m5m5m曝气槽槽數444MBBR的经济效益初沉池20%20%20%BOD去除率曝气槽槽体设计槽容积计算F/M=BODloading(1-初沉池BOD去除率)/VxMLSSx10-3BODloading'=BODloading(1－初沉池BOD去除率)BODloading'=BODloading(1－初沉池BOD去除率)F/M=2,500x(1-20%)/Vx2,500x10-3BODloading'=2,500x(1－20%)BODloading'=2,500x(1－20%)=2,000kg-BOD/day=2,000kg-BOD/dayV=3,200m3所須生长面积A所須生长面积AV'=3,200/4A=2,000x1,000/12A=2,000x1,000/20V'=800m3=166,667m2所须生物载体量MM=166,667/105=1,587m3曝气槽V=1,587/70%=2,267m3V'=567m3=100,000m2所须生物载体量MM=100,000/500=200m3曝气槽V=200/67%=299m3V'=75m3槽体所占面积Area=3,200/5=640m2Area=2,267/5=453m2Area=299/5=60m2用地比以MBBR为110.677.551MBBR工艺的影响因素1.填料2.溶解氧(DO)3.水力停留时间(HRT)4.水温5.pH值6.其他因素MBBR工艺布置MBBR混合工艺MBBR与活性污泥混合工艺，可提高处理能力50%以上并达到脱氮除磷的目标。可在不增加池容的条件下，与A2/O、氧化沟、SBR等多种工艺结合。MBBR完全混合工艺MBBR部分混合工艺MBBR+活性污泥二沉池活性污泥MBBR二沉池MBBR前置工艺适用于高浓度有机废水处理，大大改善活性污泥的沉降性能和出水水质，具有较高的抗冲击负荷能力，同时避免了污泥膨胀的困扰，使得运行更加稳定可靠。MBBR后置工艺可深度处理污水，加强硝化及反硝化效果；提高有机物或氨氮的去除率，保障出水水质。MBBR前置工艺MBBR后置工艺MBBR案例——市政污水工程概况：市政污水处理厂，原设计处理能力5万吨/天，工艺为传统活性污泥法，排放标准为二级。要求升级到一级A标准。改造方案：利用MBBR工艺的改造方案要点如下：无需新建好氧工艺池，向原氧化沟内投加B-CellTM悬浮填料；改造曝气系统，出水增设拦截装置新建厌氧池及缺氧池结果：污水处理厂处理能力5万吨/天，出水水质指标均已达一级A标准；MBBR工艺对氨氮及总氮的去除达到很好的处理效果。MBBR案例——生物制药工程概况：无锡杰能科生物有限公司污水处理厂原设处理能力600吨/天，进水COD高达15000mg/l，氨氮高达600mg/l，处理工艺为厌氧+A/O活性污泥，排放标准为三级接管。由于进水污染物浓度高，冲击负荷大，处理出水经常性的超标，尤其是氮氮的处理效果不能令人满意。改造方案：无需新建好氧工艺池，向原好氧池内投加悬浮填料；改造曝气系统，出水增设拦截装置。结果：提高设施的处理能力至800吨/天，出水水质指标均稳定达标。MBBR案例——食品工程概况：上海达能乳品有限公司新建2000吨/天污水处理装置，进水COD在2500mg/l左右，氨氮在50mg/l左右，属于较高浓度食品有机废水。出水水质达到一级排放标准。工程方案：生物处理工艺采用MBBR生物膜处理工艺，MBBR前置预处理和后置泥水分离均采用气浮工艺。结果：出水稳定达标；处理装置紧凑、占地面积小；处理工艺单元无异臭味散发。MBBR工艺在运行中易出现的问题（1）MBBR反应器的流化态（2）填料格栅板反应器中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态，在实际操作中，经常出现由于整个池内进气分布不均匀而导致局部填料堆积的现象为了防止填料随处理水流失，移动床生物膜反应池的出水口要设置格栅板。但在运行调试过程中易出现格栅堵塞的问题，在实验室采用钻孔塑料板作格栅时也出现了大团悬浮污泥将出水格栅板堵死的情况结果：出水稳定达标；处理装置紧凑、占地面积小；处理工艺单元无异臭味散发。