移動床生物膜反應器(Moving-Bed Biofilm Reactor，MBBR)是近年來頗受研究者重視的另一種革新型生物膜反應器，它是為解決固定床反應器需定期反衝洗、流化床需使載體流化、淹沒式生物濾池堵塞需清洗濾料和更換曝氣器的複雜操作而發展起來的。
基本介紹
- 中文名：移動床生物膜反應器
- 外文名：Moving-Bed Biofilm Reactor
- 簡稱：MBBR
- 類型：革新型生物膜反應器
- 目的：解決固定床反應器的某些複雜操作
- 適用範圍：設計小型污水處理廠等
簡介,MBBR的基本特徵,MBBR處理製漿造紙污水的研究和發展前景,
簡介
MBBR的基本設計思想是能夠連續運行，不發生堵塞，無需反衝洗，水頭損失較小並且具有較大的比表面積。這可以通過生物膜生長在較小的載體單元上，載體在反應器中隨水流自由移動來實現。在好氧反應器中，通過曝氣推動載體移動；在缺氧/厭氧反應器中，通過機械攪拌使載體移動。為防止反應器中填料的流失，可在反應器出口處設一個多孔濾篩(圖1)。MBBR一般為長方體型或圓柱形結構。長方體型的反應器沿池長方向用隔板均勻分為幾格或不分格。從總體上看，水流在反應器中呈推流態，而在每格中，由於曝氣流化，水流呈完全混合態。池內填充比重接近於水、比表面積大的聚乙烯或聚丙烯懸浮填料，反應器內的生物膜附著表面可達500m2/m3，實際比表面積(填料的內表面)達350m2/m3。穿孔曝氣管在一側曝氣，使填料在池內循環流動。圓柱體型結構的反應器底部設有微孔曝氣頭。另外，有的反應器不僅在池底安裝了曝氣裝置，還安裝了攪拌裝置。這些攪拌裝置可以使反應器方便靈活地套用於缺氧狀態下。有時為了防止曝氣帶來的氣提作用和揮發作用，可以在反應器上方加一個蓋子。
圖1 移動生物膜反應器
圖1 移動生物膜反應器在國外，套用MBBR進行了處理生活污水和某些工業廢水的小試、中試及生產性研究，均取得了較好的效果。試驗表明，移動床生物膜污水處理工藝適用於中、小型生活污水和工業有機廢水處理。其中，一體化或地埋式污水處理裝置在我國擁有很好的推廣套用前景。 然而，移動床生物膜反應器也仍有一些問題，例如，填料在反應器內的移動狀態不均衡，池內不同程度地存在死區。如何改善反應器內的水力流動特性並降低運行能耗，是移動床生物膜反應器研發中值得深入探討的問題。以SBR的運行方式來操作MBBR，是對MBBR技術的一種改進，這種反應器被稱為移動床序批式生物膜反應器(Moving．Bed Sequencing BatchBiofilm Reactor，MBSBBR)，MBSBBR兼有MBBR和SBR的優點。另一種改進是讓填料隨水流在反應器內循環移動，這種反應器被稱為循環移動載體生物膜反應器，它兼有MBBR和內循環反應器的優點。
MBBR的基本特徵
MBBR是一類新型的生物膜反應器，是在固定床反應器、流化床反應器和生物濾池的基礎上發展起來的一種改進的新型複合生物膜反應器。它克服了固定床反應器需要定期反衝洗，流化床反應器需要使載體流化，淹沒式生物濾池堵需清洗濾料和更換曝氣器的複雜操作的不足，又保留了傳統生物膜法抗衝擊負荷、污泥產量少、泥齡長的特點。與活性污泥法相比，由於泥齡較長，可保持較多的硝化細菌，具有更好的脫氮效果。其主要原理是利用污水連續流過反應器填料載體後，在載體上形成生物膜，微生物在生物膜上大量繁殖生長的同時降解污水中的有機污染物，從而起到淨化污水的作用。
MBBR處理製漿造紙污水的研究和發展前景
自MBBR反應器誕生至今，由於該工藝集中了生物濾池、固定床和流化床的優點，引起了世界各國專家學者的廣泛興趣，特別是它建造簡單、操作方便、有機物去除效率高、除磷除氮能力強，尤其適合中小型企業污水的深度處理和有機污水的處理。
1991年Rusten等人用MBBR處理中性亞硫酸鹽製漿污水，在CODcr高達20～30kg/(m3·d)、載體填充率為70%的條件下，CODcr總去除率為70%，BOD5去除率為96%，當CODcr逐漸增至高達50kg/(m3·d)時，去除率基本保持恆定，總去除率為60%--70%。
Broch等人採用中試規模的MBBR處理新聞紙廠污水，當水力停留時間在4～5h時，CODcr和BOD5去除率分別為65%～75%和85%～95%；適當延長水力停留時間，CODcr和BOD5去除率可分別提高到80%和96%。
Chandler等人採用塑膠填料，套用兩級MBBR對造紙廠污水進行中試，結果表明，水力停留時間為3h，出水BOD5r可減少93%，平均濃度達到7.83mg/L。
四川理工學院李文俊等採用混凝一MBBR法，對某廠中段污水(包括洗篩污水、漂白污水和剩餘白水等)進行實驗。該廠以慈竹為原料，採用KP法蒸煮，CEH三段漂白。其主要水質指標為：CODcr1640mg/L，SS 1330mg/L，色度187倍，pH6.9，顏色為黃褐色。經過混凝處理，在最佳條件下出水CODcr，為780mg/L左右，再經MBBR生化處理，出水色度為23倍，CODcr130mg/L，SS<90mg/L，CODcr和BOD5總去除率分別為92.1%和93.3%。
據文獻報導有關專家正在開發吸附性能好、密度適當、耐用、耐腐蝕、價格低廉的填料以提高其處理效果，促進其完善和發展。儘管當前在國內的研究和套用還在起步階段，但是，國外試驗的結果證明MBBR不僅能高效、穩定地處理造紙污水，MBBR工藝可以比較容易利用已有的處理工藝進行改造獲得。其適合中小企業套用的特點，尤其適於我國造紙企業規模小的現狀，值得我們關注和借鑑。
