MBBR工藝氨氮去除及工藝優(yōu)勢(shì)
發(fā)布日期：2017-05-26 點(diǎn)擊：1031
一、生物脫氮原理
1.1生物脫氮基本原理
生物脫氮可分為氨化－硝化－反硝化三個(gè)步驟。
1.2生物脫氮的影響因素
1）溫度
生物硝化反應(yīng)的適宜溫度范圍為20~30℃，15℃以下硝化反應(yīng)速率下降，5℃時(shí)基本停止。實(shí)際中觀察到，生物膜反硝化過(guò)程受溫度的影響比懸浮污泥法小，此外，流化床反硝化溫度的敏感性比生物轉(zhuǎn)盤(pán)和懸浮污泥的小得多。
2）溶解氧
生物消化反應(yīng)器內(nèi)宜保持溶解氧的濃度在2.0mg/L以上。
3）pH
硝化菌對(duì)pH變化十分敏感，pH在7.0~8.0時(shí)，亞硝酸菌的活性最好；而硝酸菌在pH值為7.7~8.1時(shí)活性最好。當(dāng)pH降到5.5以下時(shí)，硝化反應(yīng)幾乎停止。
4）碳氮比
5）泥齡
6）有毒物質(zhì)
二、載體流化床生物膜（MBBR）技術(shù)介紹
2.1基本原理
MBBR實(shí)際上是一種基于特殊結(jié)構(gòu)填料的生物流化床技術(shù)，該技術(shù)在同一個(gè)生物處理單元中將生物膜法與活性污泥法有機(jī)結(jié)合，提升反應(yīng)池的處理能力和處理效果，并增強(qiáng)系統(tǒng)抗沖擊能力。
微生物附著生長(zhǎng)于懸浮填料表面，形成一定厚度的微生物膜層。獨(dú)特設(shè)計(jì)的填料在鼓風(fēng)曝氣的擾動(dòng)下在反應(yīng)池中隨水流浮動(dòng)，帶動(dòng)附著生長(zhǎng)的生物菌群與水體中的污染物和氧氣充分接觸，污染物通過(guò)吸附和擴(kuò)散作用進(jìn)入生物膜內(nèi)，被微生物降解。附著生長(zhǎng)的微生物可以達(dá)到很高的生物量，因此反應(yīng)池內(nèi)生物濃度是懸浮生長(zhǎng)活性污泥工藝的2～4倍，可達(dá)10～12g/L，降解效率也因此成倍提高。
由于微生物為附著生長(zhǎng)方式（不同于活性污泥的懸浮生長(zhǎng)），流動(dòng)床載體表面的微生物具有很長(zhǎng)的污泥齡（20－40天），非常有利于生長(zhǎng)緩慢的硝化菌等自養(yǎng)型微生物的繁殖，填料表面有大量的硝化菌繁殖，因此系統(tǒng)具有很強(qiáng)的硝化去除氨氮能力。
同時(shí)附著生長(zhǎng)方式利于其它特殊菌群的自然選擇，而這些特殊菌群可有效的降解廢水中的特征污染物，特別是一些難降解的污染物，從而獲得更低的出水COD濃度，提升出水水質(zhì)。
在出口處增加篩網(wǎng)，可將填料保留在反應(yīng)池內(nèi)，填料表面的微生物也之停留在反應(yīng)池內(nèi)，反應(yīng)池內(nèi)微生物濃度相對(duì)穩(wěn)定，
對(duì)來(lái)水的水質(zhì)和水量沖擊具有更強(qiáng)的抗沖能力。
MBBR技術(shù)的關(guān)鍵在于采用了獨(dú)特的懸浮填料，邦皓填料獨(dú)特的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，使MBBR較傳統(tǒng)流化床工藝具有更高的污泥濃度、更均勻的流化態(tài)，從而獲得更好的凈化效果。其核心技術(shù)MBBR采用墻體結(jié)構(gòu)的懸浮填料，該懸浮填料具有以下顯著特點(diǎn)：
①墻體結(jié)構(gòu)
◆填料外部膜更新快活性強(qiáng)，內(nèi)部膜受到充分保護(hù)，生物生長(zhǎng)狀態(tài)良好，徹底改變傳統(tǒng)填料只能外部生長(zhǎng)的方式，使微生物的降解效率更高。
◆ 墻體結(jié)構(gòu)使水中空氣氣泡和污染物可自由穿過(guò)填料內(nèi)部，增加生物膜與氧氣和污染物的接觸機(jī)率，大大提高了系統(tǒng)的傳質(zhì)效率，提高生物的降解活性。
◆ 填料內(nèi)部生物菌群生命周期長(zhǎng)，菌種豐富，特別適合硝化菌的生長(zhǎng)，并兼有厭氧好氧雙重特點(diǎn)，硝化反硝化脫氮效果明顯。
②生物載體表面積大（＞ 4000㎡/m³）
◆ 足夠大的載體表面積適合微生物的吸附生長(zhǎng),有效生物濃度達(dá)10g/l以上（傳統(tǒng)活性污泥僅為2～4g/l），處理能力更強(qiáng)，容積負(fù)荷是傳統(tǒng)活性污泥法的2－4倍。
◆ 高的生物濃度使來(lái)水的水質(zhì)波動(dòng)得到充分的分散，并迅速被消減，從而提高了系統(tǒng)的抗沖擊負(fù)荷能力；而且微生物固定于懸浮填料上，不隨水流流出反應(yīng)池，因此不存在生物流失問(wèn)題。
③科學(xué)的配比，填料比重接近于1。
◆ 合適的比重使填料在輕微攪拌下即可獲得完全的流態(tài)化，最大限度的降低能耗；
◆ 填料自由通暢的旋轉(zhuǎn)，增加對(duì)水中氣泡的撞擊和切割，破碎大的氣泡，延長(zhǎng)氣泡在水中停留時(shí)間，有效的降低了供氧能耗。
2.2工程應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
MBBR技術(shù)在工程上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
①更高效的脫碳能力
MBBR載體上的高濃度的生物菌群可獲得很強(qiáng)的COD降解能力；同時(shí)載體上豐富的生物菌群類(lèi)型，增加了對(duì)難降解有機(jī)物的降解性能。因此系統(tǒng)的出水水質(zhì)更好。
②更優(yōu)越的脫氮效果
MBBR載體上的生物膜污泥齡長(zhǎng)，非常適宜于硝化菌的生長(zhǎng)，硝化菌濃度高，因此硝化脫氮能力顯著，通過(guò)增加前置反硝化段還能去除系統(tǒng)總氮。
③更穩(wěn)定的出水水質(zhì)
MBBR能夠獲得穩(wěn)定的出水水質(zhì)主要得益與該工藝很強(qiáng)的抗沖擊負(fù)荷能力。MBBR反應(yīng)池內(nèi)高濃度的生物量以及附著生長(zhǎng)的特性使反應(yīng)池內(nèi)一直保持著較高的生物濃度，來(lái)水水質(zhì)的波動(dòng)可被迅速分解，確保出水水質(zhì)穩(wěn)定。這一特性非常適用于煤化工、精細(xì)化工（如制藥）、石油化工廢水水質(zhì)水量波動(dòng)大的特點(diǎn)。
④更簡(jiǎn)捷的運(yùn)行管理
載體流動(dòng)床技術(shù)屬于生物膜技術(shù)，不存在傳統(tǒng)活性污泥法的污泥膨脹、污泥上浮以及污泥流失等問(wèn)題，也不用擔(dān)心傳質(zhì)問(wèn)題和供氧問(wèn)題，因此不必頻繁的監(jiān)控反應(yīng)池污泥情況和變換運(yùn)行參數(shù)，使日常的運(yùn)行管理更簡(jiǎn)捷。
⑤較低的運(yùn)行能耗
MBBR特殊載體的引入可提高氧的利用率，因此充氧能耗降低；而緊湊的工藝結(jié)構(gòu)也有利于節(jié)能。
⑥更低的建設(shè)投資和占地面積
MBBR處理單元的引入可顯著提高A/O工藝的容積負(fù)荷率。在獲得相同處理能力和處理效果的條件下，MBBR可減少構(gòu)筑物容積和占地面積1.5倍，因此土建投資和征地費(fèi)用大大少，整體投資降低。
⑦更少的維護(hù)和檢修
邦皓MBBR采用的填料耐腐蝕強(qiáng)，抗拉強(qiáng)度高，耐磨損，使用壽命長(zhǎng)。配套使用的旋流式筒式曝氣系統(tǒng)長(zhǎng)期使用免維護(hù)，徹底杜絕了傳統(tǒng)橡膠微孔曝氣器易破損堵塞等問(wèn)題，從而大大減少了日常維護(hù)和檢修費(fèi)用，保證系統(tǒng)的長(zhǎng)期連續(xù)運(yùn)行。
⑧更少的剩余污泥產(chǎn)量
普通的好氧生物處理中，每去除一公斤有機(jī)物的污泥產(chǎn)量可高達(dá)0.3公斤。MBBR系統(tǒng)中微生物污泥齡長(zhǎng)（20～40天），生物相多而且穩(wěn)定化，同時(shí)微生物自身氧化分解，故系統(tǒng)污泥產(chǎn)生量少，降低污泥產(chǎn)量30％～50%，相應(yīng)減少了污泥處理費(fèi)用。后續(xù)的低負(fù)荷活性污泥工藝類(lèi)似于延時(shí)曝氣工藝，在提供更好水質(zhì)的同時(shí)，降低污泥產(chǎn)量。
⑨更靈活的運(yùn)行方式
MBBR可根據(jù)不同的來(lái)水水質(zhì)，選擇不同的填料填充率，以獲得相應(yīng)的處理能力。通過(guò)填料的增加可輕松獲得整體處理能力的提升，滿足日后污水進(jìn)一步擴(kuò)能的需求。
三、總結(jié)
由于一些設(shè)計(jì)生化工藝抗沖擊性能較差，當(dāng)水質(zhì)波動(dòng)時(shí)，對(duì)硝化菌產(chǎn)生抑制作用，導(dǎo)致氨氮去除效果不理想，通過(guò)MBBR工藝改造后，在增加氨氮容積負(fù)荷的同時(shí)，可以顯著提高系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性，提高氨氮和COD的去除效率，達(dá)到出水水質(zhì)要求，屬優(yōu)選工藝。
