馬樹堅

（廣東正誠環(huán)境科技有限公司廣州分公司，廣東 廣州 510000）

MBBR 是在20世紀(jì)90年代中期得到開發(fā)和應(yīng)用的，其兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型高效的污水處理方法。迄今為止，國外已應(yīng)用MBBR 進行處理生活污水、工業(yè)廢水的小試、中試及生產(chǎn)性實驗研究，均取得了較好的效果。在過去的10年中，移動床生物膜技術(shù)在挪威得到了快速發(fā)展，現(xiàn)已有100 多個基于此技術(shù)的污水處理廠。該技術(shù)在17 個國家中投入使用或在建造之中，它們主要用于去除市政污水或工業(yè)廢水中的有機物及氨氮[1]。

目前，對污水處理廠的升級改造目標(biāo)是實現(xiàn)一級A 排放標(biāo)準(zhǔn)或更高的排放標(biāo)準(zhǔn)，包括升級改造現(xiàn)有污水處理設(shè)施、強化脫氮除磷功能。在升級改造中，需關(guān)注低溫硝化效率低、脫氮除磷碳源不足、改造用地受限等問題，MBBR 能解決脫除總氮難題及原位提高污水處理生化系統(tǒng)的微生物量，實現(xiàn)原位提標(biāo)，在國內(nèi)外污水處理廠中應(yīng)用廣泛。

1 MBBR 工藝介紹

1.1 工藝原理

移動床生物膜工藝（MBBR），以密度接近于水的懸浮填料為微生物提供生長載體，通過懸浮填料的充分流化，強化生化處理系統(tǒng)的COD、BOD5、NH3-N 和TN 等指標(biāo)去除效率和去除能力。在污水處理廠提標(biāo)改造中通過投加MBBR 生物填料、對池體改造設(shè)計優(yōu)化、結(jié)合曝氣系統(tǒng)、配置攔截篩網(wǎng)、填料推流器布置，取得良好的污染物去除效果。

1.2 工藝特點

1）填料密度接近于水，輕微攪拌下易于隨水自由運動。

2）MBBR 工藝可突破常規(guī)工藝對TN 去除的限制，處理出水達到類 Ⅳ類水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，同時對COD、氨氮也可達到良好的去除效果，非常適用于進水TN高且出水要求高的升級改造工程或新建工程[2-3]。

3）可實現(xiàn)原位改造，改造增加的設(shè)備量少，管理方便。MBBR 通過池容的合理劃分，擴大缺氧區(qū)池容，最大程度利用原水碳源。懸浮載體的合理設(shè)計和運行，能實現(xiàn)10%～20%穩(wěn)定的同步硝化反硝化，進一步降低了碳源投加量和回流比，節(jié)約碳源和回流能耗。

4）比表面積大，親水性好，生物活性高。

5）掛膜快，處理效果好，使用壽命長。

2 工程實例

2.1 工程概況

汕頭市某污水處理廠原設(shè)計規(guī)模12 萬m3·d-1，設(shè)計出水水質(zhì)采用《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2008）中二級標(biāo)準(zhǔn)，實際基本能達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》一級B 標(biāo)準(zhǔn)。提標(biāo)改造后出水均達到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB18918—2008）中一級A 標(biāo)準(zhǔn)及《廣東省水污染物排放限值》（DB44/26—2001）第二時段一級標(biāo)準(zhǔn)中較嚴(yán)者，設(shè)計進、出水水質(zhì)如表1所示。

表1 設(shè)計進出水水質(zhì)指標(biāo) mg·L-1

提標(biāo)改造工藝采用“粗格柵及進水泵房+細格柵及渦流沉砂池+A/A/O（改造為MBBR）+二沉池+二級提升泵房+磁混凝沉淀+過濾（遠期預(yù)留）+二氧化氯消毒+尾水排放泵房”。項目對生化工藝段進行升級改造，通過對A/A/O 氧化溝工藝鑲嵌MBBR 工藝，提升生化段出水水質(zhì)。

2.2 原有生化段參數(shù)

A/A/O 生化池（4 座，每座3 萬m3）。設(shè)計參數(shù)如下：

1）單座生化池平均時流量：Q＝1 250 m3·h-1；

2）污泥濃度：MLSS=3.5 g·L-1BOD5；

3）容積負荷為0.36 kg BOD5·m-3·d-1BOD5；

4）污泥負荷為0.103 kg BOD5·kg-1MLSS·d-1；

5）總停留時間：HRT=11 h；

6）總污泥齡為14 d，好氧區(qū)污泥齡為11 d；

7）有效水深為6 m，厭氧池停留時間為1.3 h，單座有效容積為1 625 m3，缺氧池停留時間為1.6 h，單座有效容積為2 000 m3，好氧池停留時間為8.1 h，單座有效容積為10 125 m3；

8）剩余污泥總量（12 萬 m3·d-1規(guī)模）為12 500 kg·d-1，含水率 99.3%；

9）最大供氣總量（12 萬 m3·d-1規(guī)模）為29 000 m3·h-1平均供氣。

2.3 提標(biāo)改造工藝流程

工藝流程如圖1所示。

圖1 提標(biāo)改造工藝流程

A/A/O 生化池MBBR 改造，保留原有厭、缺氧池池容不變，分割部分好氧池容為缺氧池容，優(yōu)先滿足反硝化脫氮所需池容，剩余池容作為好氧區(qū)，在好氧區(qū)中設(shè)置MBBR 工藝區(qū)，投加懸浮MBBR 填料，強化好氧有機物氧化和氨氮硝化去除效果，設(shè)置進出水?dāng)r截篩網(wǎng)，保證填料良好流化且不隨水流失。改造后各段停留時間：厭氧區(qū)為1.3 h；缺氧區(qū)為3.09 h；好氧區(qū)為6.61 h；總停留時間為11 h。在MBBR 區(qū)投加填料，規(guī)格為Φ25×10 mm，采用HDPE 材質(zhì)，4 組MBBR 池投加填料的總有效膜面積大于 1.041 6×106m2，有效比表面積大于500 m2·m-3。MBBR 區(qū)設(shè)置進出水?dāng)r截系統(tǒng)，確保填料流化不流失。

2.4 MBBR 提標(biāo)改造應(yīng)用效果

污水處理廠經(jīng)過MBBR 提標(biāo)改造后，運行監(jiān)測MBBR 生化池進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù)如表2所示。

表2 MBBR 生化池進、出水水質(zhì)數(shù)據(jù) mg·L-1

通過連續(xù)進、出水監(jiān)測數(shù)據(jù)得出，污水處理廠經(jīng)過對原生化池進行MBBR 提標(biāo)改造后、有機物、氨氮、總氮去除效果明顯，BOD5去除率為96.5%，CODcr去除率為91.8%，氨氮去除率為94.5%，總氮去除率在81.7%，出水水質(zhì)穩(wěn)定達到一級A 標(biāo)準(zhǔn)。

3 MBBR 在提標(biāo)改造中存在的問題

3.1 MBBR 生化池改造，需停產(chǎn)施工

MBBR 在污水處理廠提標(biāo)改造中的應(yīng)用，有良好的有機物、氨氮、總氮去除效果，但在不同工藝改造中如氧化溝、CASS 等工藝應(yīng)用，需停水、停產(chǎn)施工改造。在原有生化池中對池形進行MBBR 工藝改造，設(shè)置安裝推流器、進出水填料欄截網(wǎng)、防堆積、防堵塞吹掃管路系統(tǒng)，工期較長，造成污水廠改造期間停產(chǎn)或減產(chǎn)。

3.2 存在對鋼筋混凝土生化池壁造成永久性磨損風(fēng)險

MBBR 填料分軟質(zhì)與硬質(zhì)材料，大部分采用HDPE 硬質(zhì)材料制成，在生化池中水力推動、穿孔曝氣作用下，循環(huán)流化，日積月累，在運行中會對池體鋼筋混凝土池壁造成永久性磨損風(fēng)險。

4 MBBR 提標(biāo)改造中應(yīng)用建議

1）針對MBBR 生化池改造，需停產(chǎn)施工，探索采用模塊化MBBR 可提升式裝置，可將MBBR 填料裝進工廠預(yù)制好的方形不銹鋼箱網(wǎng)內(nèi)，不銹鋼板開孔口徑按填料粗細小于填料直徑，以防填料漏過為宜，如MBBR 填料直徑為Φ25 mm，可開孔20 mm，并在箱網(wǎng)內(nèi)預(yù)制好填料吹掃管路，直接吊裝MBBR可提升式裝置放進待改造的生化池內(nèi)，并利用軟管與裝置吹掃管路連接，可減少生化池改造、停水、停產(chǎn)施工對污水廠運營造成的減產(chǎn)影響。

2）MBBR 提標(biāo)改造會對鋼筋混凝土生化池壁造成永久性磨損風(fēng)險，則在MBBR 提標(biāo)改造設(shè)計中應(yīng)考慮生化池壁進行加固措施，涂刷耐磨材料保護層或采用不銹鋼板進行防護。