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MBBR工艺在某制药废水处理改造工程中的应用AplicationgofMBBRprocessinupgraderemouldingprojectofproductwastewaterofmedicine简介：本文介绍了MBBR工艺原理及特点，介绍了移动床生物膜处理工艺在制药废水改造中的应用实例，列举了MBBR生物膜工艺在改造中应用的效果及需要注意的问题。关键字：MBBR工艺，升级改造，脱氮废水Abstract:Theprocessmainsandfeacturesofmovingbedbiofilmreactor(MBBR)wereintroduced,theapplicationexampleofMBBRprocessinupgraderemouldingprojectofproductwastewaterofmedicinewasintroduced;EffectsandquestionsofMBBRprocesswereexpoundedinKeywords:MovingbedbiofilmreactorprocessUpgraderemouldingDenitrificationWastewater一、MBBR工艺原理废水连续经过MBBR反应器(见下图)内的悬浮填料并逐渐在填料内外表面形成生物膜，通过生物膜上的微生物作用，使废水得到净化。填料在反应器内混合液回旋翻转的作用下自由移动：对于好氧反应器，通过曝气使填料移动；对于厌氧反应器，则是依靠机械搅拌。二、MBBR工艺特点移动床生物膜废水处理工艺（MovingBedBio-filmReactor简称MBBR）采中国城镇水网用的生物载体是聚乙烯中空圆柱体，内部有十字支撑，外部有翅片，密度0.95g／cm2左右，可供生物膜附着的有效比表面积500㎡／m3以上。这种载体的密度和特殊形状使微生物在有保护的载体内表面生长而更加有效的去除废水中的污染物，MBBR工艺和它与各种活性污泥的组合工艺被北欧的瑞典安能士公司(Anox)和挪威卡能士公司（Kaldnes）（现两公司合并为瑞典国际集团AnoxkaldnesGlobal）推广应用到47个国家和地区，现已具有500个大中型市政和工业废水处理厂工程应用实例。该工艺具有以下特点：1)占地面积小：生物填料填充率在67%左右和相同的污染负荷的条件下，MBBR生物处理池约占常规生物处理池（包括厌氧/缺氧/好氧）20-30％的池容。2)适合于废水处理厂的扩容：由于MBBR生物池的设计可根据污染负荷的大小使其内生物填料的填充率控制在10％-67%之间，所以，当实际运行进水水质或水量发生变化时，只通过提高填料填充率，即可保证原设计生物池容不变的情况下，满足原设计出水标准。3)适合于现有城市和工业废水处理厂的升级改造：MBBR工艺在设计和运行上具有灵活简单的特点，一是它可以采用各种池型(深浅方圆/不同建筑结构)，而不影响工艺的处理效果；二是它可以很灵活地选择不同的填料和填充率；三是MBBR生物池可“镶嵌”（组合）到已建废水处理厂的大部分工艺中，如AAO工艺、AO工艺、普通活性污泥工艺、SBR工艺和氧化沟工艺、接触氧化工艺等；所以，它适合于将城市或工业废水处理厂升级改造，使其满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级A或一级B出水标准、《污水综合排放标准》（GB8978-1996）的一级或二级出水标准。4)MBBR反应器既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少、无污泥膨胀现象发生的特点，又具有活性污泥法的高效性和运转灵活性。另一方面，温度变化对MBBR工艺的影响要远远小于对活性污泥法的影响，当温度变化、废水成分发生变化、或废水毒性增加时，MBBR耐受力很强。5)MBBR的搅拌和曝气系统操作方便，维护简单：曝气系统采用穿孔曝气管系统，不堵塞。搅拌器采用具有香蕉型搅拌叶片，外形轮廓线条柔和，不损坏填料，整个搅拌和曝气系统很容易维护管理正是由于MBBR工艺的这些优点，我们决定把MBBR工艺用于某制药厂的中国城镇水网废水升级改造处理工程中。三、MBBR工艺用于国内某制药厂废水处理升级改造工程的实例3.1.工程特点某制药有限公司位于石家庄市。目前厂区排放的制药废水经过厌氧、好氧处理工艺后出水不能达到排放标准，为使经过处理的出水达到排放标准，必须对先前的处理工艺进行升级改造，而且药厂排出的水量、水质有可能会随着生产产品种类的变化而有所变化，基于此种状况我们选用MBBR工艺，即其在以前的厌氧与好氧处理工艺之间。这样才能确保出水达到排放标准。3.2.设计资料废水处理厂每天处理量为Q=6000吨/天，本工程的进出水水质如下：水质指标名称CODCr(mg/l)BOD5(mg/l)pHSS(mg/l)NH4-N(mg/l)进水≤2000≤8006～9250100出水≤500≤2006～9≤100≤503.3废水处理工艺3.3.1废水处理工艺流程图3.2.2工艺升级改造方案简述原有工艺段不变，在厌氧池与一期接触氧化工艺段之间增加MBBR工艺,厌氧出水和部分高盐水为MBBR反应池的进水，MBBR反应池的需氧量由鼓风机供给，出水自流进入一期接触氧化池。增加MBBR工艺后，该废水处理厂改造的特点为：MBBR反应池一期接触氧化厌氧池出水与部分高盐水风机中国城镇水网)通过以上的升级改造措施，MBBR中生物膜主要固着在填料上，污泥停留时间与水力停留时间无关，硝化菌、亚硝化菌等生长世代时间较长、比增长速率很小的微生物都可以在填料上生长，从而增强了脱氮能力。脱氮过程分为硝化和反硝化两个阶段，分别由硝化菌和反硝化菌完成。MBBR可以实现硝化菌与反硝化菌在空间上相对独立生长，从而优化了两种菌群的生长条件。2)生物填料的流化搅动主要通过穿孔管曝气实现，为防止填料随水流流失，在出水口处增设出水装置。3)日常运行管理简便，只需控制几个参数(通过控制鼓风机控制DO，碱度，氨氮及总氮浓度)。四、工艺计算MBBR设计计算项目单位数值备注水量M3/d6000进水CODmg/L2000出水CODmg/L500COD处理负荷Kg/d9000生物载体表面积负荷g·COD/m2·d15生物载体有效比表面积(m2/m3)500最大生物载体填充(%)40曝气池有效水深M5.5设计参数曝气池數个3有效气水比――29：1氧转移效率％8曝气池设池有效容积计算所須膜生长面积AA=600000m2所须生物载体量MM=1200m3曝气槽V=3000m3中国城镇水网=1500m3计池体所占面积S=3000/5.5=545m2核算COD容积负荷Kg/m3·d3停留时间h12曝气风量Nm3/min120五废水厂改造后运行结果改造后的废水处理厂于2008年4月底开始试运行，到2008年7月底即运行正常。从2008年7月运行到2008年8月MBBR生物处理池的运行效果统计如下：CODCr(mg/l)去除情况NH4-N(mg/l)去除情况水质指标名称最高值最低值平均值最高值最低值平均值进水22001800200011090100出水52845050049.54549去除率76%75%75%55%50%51%六、MBBR工艺在运行中易出现的问题6.1MBBR反应器的流化态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。因此需通过池型作水力特性计算来改进进气管路的布置和优化池内曝气管的分布，再根据实际的曝气情况调节各工艺池的曝气量。保证池内出水端具有较大曝气量，以便使整个池内填料呈均匀流化状态和池四边和四角进气分布均匀。反应器的构造在很大程度上决定了它的水力特性。试验表明，反应器的长深比为0.5左右时有利于填料完全移动，或者通过导流板的强制循环来解决池内死角的问题，这样能使气水比降到8：1左右，降低能耗，进一步提高MBBR的经济效益。6.2填料、格网中国城镇水网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网。但在运行调试过程中易出现格栅堵塞的问题，虽然通过加强对出水区格网处进行曝气，可以防止填料对格网的堵塞，对于悬浮污泥的附着问题，可以从格网的材料和间距上解决，如选择光滑吸附性小的材料，间隙在保证能截留填料的前提下尽量加大，使其不易被悬浮物质附着等。避免该问题影响整个废水处理系统的正常运行。七、结论实践证明，MBBR工艺以运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济、高效的废水处理方法；针对我国部分早期建设的城市和工业废水厂处理效果不能满足新的出水标准、用地紧张、资金不足等问题，该工艺无疑是非常合适的解决方法，将广泛应用于城市和工业废水处理厂的升级改造和中水回用工程。中国城镇水网