|
来源： 魏彬 水技术 一、难点解析 2015年10月，酝酿已久的天津市污水处理厂出水排放新地标颁布实施，其中较北京地标对于TN的要求更为严格，如此大范围严要求在国内是首例。因为标准要求水质非常接近于地表水四类水质，因此惯称类四类水体。 且不去分析标准本身是否合理，因为评论标准本身不是技术话题。那么，我们搞技术的人就要扪心自问了，新地标来了，我们如何应对？大幅度增加成本？不现实！采用超长工艺流程？不经济！保守设计，少说话多干活？不担当！其实说到底，对于新地标我们要解决的就是如何低成本的去实现，也就是我们常说的技术经济可行性。 大话少说，直奔主题，先来数说达标难点。随着“水十条”和新环保法的颁布，水质超标按日计罚和追究刑责堪称史上最严，又迎来新地标的实施可谓是雪上加霜。很多污水处理厂搞运营的朋友天天谨小慎微，寝食难安。污水处理厂又面临进水水质水量多变，按照标准要求达到365天天天达标实为不易。新地标和原有标准以及地标水标准主要水质指标对比如下表： 1、COD 化学需氧量，出水中残存的COD多为难降解成份，主要来源分两个方面即微生物代谢产物、原水难降解成份，实践表明微生物代谢产物贡献值不足10mg/L，这一点在很多市政大型污水处理厂可以得到验证，在来水条件好的情况下，经过二级生化以及三级加药混凝、过滤处理后COD往往能够降至10mg/L左右。那么COD的问题就简化了，主要需应对来水中的难降解成份，而这些成份多来源于工业废水，诚然对于污水处理来讲源头控制是最理想的，但水来之则要安之，难降解COD如何解决，请继续关注问题解决篇，且听下回分解@！ 2、BOD 我相信搞运行的人不会担心BOD，因为活性污泥最擅长消灭BOD，BOD甚至是大家心中的宝贝，BOD等于钱！是的，应该说BOD的达标不是问题。但是，为了TN的达标，很多设计者喜欢在三级处理段增设末端反硝化设施，这里需要投加大量碳源，也就是末端投BOD，于是问题来了，出水BOD的达标不是取决于二级生化段的运行优劣，而主要取决于末端反硝化段的投加量能否做到合理，笔者认为难！这好比用纱布兜细沙，你永远阻挡不了沙子的穿透，这是自己在给自己设置绊脚石，这是必须要解决的问题！ 3、氨氮 氨氮确实不是难题，水温在10℃以上绝无压力，还有认为氨氮很难的吗？ 4、悬浮物&总磷 絮凝剂可以同时去除总磷和悬浮物，因此此二位作为1个问题。运行经验表明，普通的三级处理设施对此老两位去除效果极佳，悬浮物达到5mg/L以下，总磷达到0.2mg/L压力不大，但絮凝剂确实是高成本，实际运行中应该适度增强二级生化段对于总磷的去除率。可以说最大的困难是低成本化学除磷的方法。好在除磷药剂费用还基本能够控制在可接受的范围，但新地表下悬浮物的达标仍存隐忧，隐忧还是来源于末端反硝化工艺，如反硝化滤池，反硝化滤池为了生物挂膜需要选用大直径滤料，这便带来了反硝化滤池过滤空隙当量的增大，这好比竹篮打水，滤池如果不保险了，悬浮物也便成了问题，这也是必须要解决的问题！ 5、总氮 终于说到总氮了，标准制定者显然充分考虑到了总氮达标的可行性。类四类和真四类的唯一区别就是总氮，为什么从1.5mg/L放宽的10mg/L，而北京类四类地标实际总氮要求15mg/L，标准制定者为何唯独对总氮放宽要求？显然是因为总氮很难，确实很难，难题榜榜首。前文所说的末端反硝化技术甚至不惜牺牲BOD和悬浮物指标来保总氮也是蛮拼的！总氮的达标，尤其总氮的低成本达标是否可行？且听下文分解@！ 二、现状分析 首先引用一句名言——没有无缘无故的爱，也没有无缘无故的恨！感谢此言作者@！笔者与AAO工艺、多级AO工艺、反硝化滤池工艺等本无爱也无恨，下文如有伤及无辜，还望海涵，更加欢迎不同意见，可关注“水技术”后直接留言。 下面进入正题，包括生物膜法在内的活性污泥法等现有工艺类型看似千变万化，实则只有三种类型，即好氧、缺氧、厌氧。好氧是存在分子态氧的状态，可以测出DO值，DO大于零就是好氧，因为DO本身就是分子氧输入与消耗动态平衡后剩余量的体现；缺氧是没有或绝少存在分子氧但存在化合态氧的状态；厌氧则是既没有分子态氧也没有化合态氧的状态，理想的厌氧环境ORP（氧化还原电位）应达到-400mV以下。这一数值为经验值，与大家分享，在此范围内生物除磷效果极佳。正是好氧、缺氧、厌氧在时间和空间上的排列组合产生了现有各类生物脱氮除磷工艺如：氧化沟系列、SBR系列、MBR系列、AAO系列、多级AO系列、SND（同步硝化反硝化）技术等等。实际万变不离其宗，既然总氮居难题榜榜首，这里就典型生物脱氮工艺AAO、多级AO、SND、反硝化滤池在新地标要求下存在的问题进行讨论。 图2-1 AAO工艺流程 AAO通过好氧段末端硝化液的回流至缺氧段实现生物脱氮。该工艺的总氮去除率受内外回流量的影响，若回流比r（回流量/进水量）为300%，外回流比R（外回流量/进水量）为100%时总氮理论最大去除率为： E0=(R+r)/(R+r+1)=80%，但实际上内回流同时带来氧气回流，回流比越大氧气回流也越大，实际工程运行中是无法达到理论去除率的，实际运行中总氮去除率一般只能达到40-60%。
多级AO工艺将进水段分为若干个，每一段进水中的碳源用于完成前一段硝态氮的反硝化，以四段进水为例，假设平均每段进水25%，为减少总氮放弃率，第四段可适当减少配水比例，但为了保证对前一段硝态氮进行充分反硝化，也不宜过少，如果配水20%，这20%水中的TN将面临没有反硝化段对其进行脱总氮的尴尬，因此末点配水就意味着这部分TN的放弃，刻意减少配水量比如10%又会造成对前一段反硝化的不彻底，实际运行中总氮去除率一般只能达到70-80% 。 SND从技术层面可以说是伟大的发现，但是其工艺控制要求非常严格，在实际工程应用中也就大打折扣。但SND所发现的好氧反硝化现象却非常值得深入研究并已有重大突破，在此埋一伏笔，且听后文详解@！ 反硝化滤池工艺的问题在第1篇中已有说明，这里不再赘述。 至此，有必要引出两个概念：碳源利用率和总氮放弃率。 碳源利用率：生物脱氮所涉及到的主要成本是鼓风电耗和碳源药耗成本。可以认为凡是DO直接氧化rbCOD（易降解COD）就造成了上述两种成本的同时增加。那么，生物脱氮工艺的极致化目标应该是完全没有rbCOD直接与氧气反应和所有的rbCOD都用于反硝化，对于生物脱氮工艺的优劣也可通过与该目标的差距来考量。碳源的利用率就是rbCOD用于反硝化的比例。提高碳源利用率是工艺选型和运行管理两个方面的事，应双向努力，双管齐下。可以认为在新地标要求下，过量曝气和曝气设备的粗放型控制是有罪的，但曝气量关联因素众多并大多难以测准，在此背景下的曝气量精确控制的实现则需采用模糊控制的手段。模糊控制具体说明将在问题解决篇详述。 总氮放弃率：通俗来说总氮放弃率是指假设在碳源极大充足的情况下，工艺仍无法去除的总氮。总氮放弃率的存在是现有常用二级脱氮工艺的通病。这也是反硝化滤池流行的内在原因。 三、问题解决之总氮 先来算一笔账，去除10mg/L总氮投加碳源（这里顺便插曲说一下碳源，并无所指，尽义务尔！任何形式的碳源BOD/TN和BOD/TP都应该远大于进水中的这两项比值，并且难降解成份不宜太高，否则单看BOD、COD数值再高也是枉然！）的BOD当量至少30mg/L，以普遍使用的乙酸钠为例，BOD有效量仅为40%，以2700元/吨计算吨水成本为0.2元，对于10万吨/天规模的污水厂一天成本就是2万元，一年七百余万元！我坚信运营单位都是好人，但想必好人都会被饿死的，所以劝工艺设计者逼良为娼的事就不要做了。当然，后接纯碳源缺氧段和好氧段对于某些缺少占地的改造项目也存在困难，这也是分离式硝化-反硝化的问题之一。 下面进入正题，在第2篇现状分析中已经提到现有生化工艺的脱氮效率极限为80%，对于进水总氮大于50mg/L的污水厂达到类四类水体地标均无望！低成本的解决总氮从概念角度讲是两个方面：一要降低工艺对总氮的放弃率；二要提高来水中碳源的利用率。向刚才所说的分离式硝化-反硝化工艺做到了第一点，总氮放弃率低了，但是第二点没有做到，也就是来水中有部分碳源被浪费掉同时末端又要投加碳源，这是它的症结所在。总氮放弃率和碳源利用率的概念请参见“水技术”公众平台分享的《类四类水体下的技术对策第2篇——现状分析》。 好吧，干货来了！好氧反硝化，虽然好氧反硝化现象在SND（同步硝化反硝化）的技术研究中已被发现，但这个意义上的好氧反硝化只是低氧环境下实现的，其实多数学者甚至认为这种反硝化只是发生在菌胶团内部无分子氧的微观区域。偶然的机缘，与搞生物工程的草根基友聊到好氧反硝化，瞬间跨专业的结合的火花便产生了，原来搞个菌种分离对人家来说不叫个事@！通过对好氧反硝化菌种的深入研究，发现该菌种在一定条件刺激下会大幅度加速繁殖速率，而能够完成好氧反硝化的酶系统要在好氧、缺氧交替的环境下才能完全形成！那么，当好氧反硝化菌种的种群密度提高上来之后，神奇的现象便产生了，在DO达到2mg/L左右的好氧段居然发生着稳定而强烈的反硝化，其争夺碳源的能力甚至高于普通的好氧异养菌，我们戏称其为开着外挂的反硝化菌！ 先来说说这一技术的实现方式，好氧反硝化来源于SND但与SND又有本质的区别，它的实现需要缺氧、好氧环境的交替，更像是多级AO工艺，工艺形式就是带侧流段的多级AO，因此命名为改良多级AO工艺，流程图如下：
其中，侧流段菌种选择与分离器整体HRT小于1小时，因此改造难度非常低。在实际应用中通过菌种的一次性投放和持续侧流强化培养，使其在生化系统中长期保持优势地位，即可实现长期稳定的好氧反硝化。该工艺同时保留原有缺氧反硝化的脱氮能力，加上好氧反硝化的强化脱氮，大幅度降低了碳源的浪费也即提高了碳源利用率，同时大幅度降低了总氮的放弃率，姑且称之为生物脱氮工艺中的生化极致工艺，如有更优工艺随时让贤@！ 这项技术在某12万吨/天的多级AO工艺中进行了生产性试用，同时与在进水水质完全相同的情况下在同一厂内与普通多级AO工艺进行同步对比，从2013年11月至2014年8月试用期间9个月的运行数据如下： 如图2，进水COD平均值283mg/L，BOD5平均值146mg/L，B/C平均0.52。
如图3，进水TN平均49mg/L，进水BOD/TN平均2.99，进水COD/TN平均5.78
如图4，改良多级AO工艺出水TN平均6.2mg/L；同样水质对比普通多级AO工艺出水TN平均16.4mg/L。
可见同等碳氮比条件下，改良多级AO具有如下优势： 1、运行电耗更低，这得益于更多的硝态氮参与了反硝化，使得化合态氧气更多的参与COD的氧化，从而节约了曝气量。 2、改良多级AO较普通多级AO可以多脱除10mg/L的TN，相当于节约30mg/LBOD当量的碳源，以乙酸钠计折合节约碳源成本0.2元/吨。 3、改良多级AO可使TN稳定达到10mg/L以下，而普通多级AO则无法突破瓶颈，而这一点比节约运行成本更为重要。 4、即使在不得不采用分离式硝化-反硝化工艺时，改良多级AO仍可以减轻纯碳源反硝化段的压力，从而降低电耗和碳源药耗。 声明：该技术已申请国家专利，同时澄清提高碳源利用率不等于完全不需要外加碳源，当进水中碳氮比实在太低时外加碳源也是必要的，但同等条件下投加量是可以降低的！ 俗话说好马配好鞍，好的工艺设计还需要好的运行管理才能发挥出它最大的效能，不同的运行管理者必然有不同的管理水平，能够不断集成最先进管理水平并普及应用的手段就是工业机器人。下篇预告《类四类水体下的技术对策第4篇——问题解决之运行智能化》！ 四、问题解决之运行智能化 污水厂进水由提升泵提升，运行中进水泵的台数在一天之内会有很大的变化，当进水泵数量变化时进水量也随之变化。此外，进水水质受昼夜差距，工作日、休息日差距，以及个别偷排现象的影响也是随时变化的。对于这些变化的进水参数，在新环保法按日计罚和超标可入刑的新形势下，污水处理厂的运行压力空前增大，单纯依靠工艺工程师每天上班时间对工艺参数的人工调节已经不能满足新形势下污水厂稳定达标的需求。 假设一个污水处理厂有一名非常优秀的工艺工程师，他上班时间可以把所有工艺调整到合理水平，但只要是人就需要休息，难以做到24小时不间断调整，除非有2名甚至更多的优秀的工艺工程师轮班倒，这显然不太现实，污水处理厂开的工资好像对这些优秀的工艺工程师也没有那么大的吸引力，玩笑@！ 那么问题来了，在人力资源有限的情况下如何实现污水处理厂的稳定运行？答案就是运行智能化，所谓运行智能化就是将工艺工程师对工艺的调整策略表达到电脑上，让电脑代替人去执行工艺调整指令。在这一思路指导下，运行智能化走过了由精确控制到模糊控制的历程，先说精确控制是符合常人思维的，大家都想严谨一些，精确一些再精确一些，但污水的特点就是不精确，每时每刻都在变化。从小的方面，比如某位同志某一天上火了或者好东西吃多了，那他们家排放的COD可能就会高一些，这种情况污水处理厂当然是无法预测的，再比如上游企业间歇性排放污水了，这种冲击也是很难预料的。污水的复杂性决定了精确控制的目标实际很难实现，实际应用中也印证了这一点，很多依靠数学模型和大量在线仪表运算的精确控制系统在实际应用中都出现了难以稳定运行的尴尬局面，对于仪表完好率和准确度的依赖性极高，对于来水变化的反应力很差。其实，工艺工程师在调整工艺时也并没有进行太多精确计算，人的思维模式实际上是一种大局分析模式，简单说就是对于某个工艺控制量人会比较容易作出该值是偏高了或偏低了的判断，但究竟应该是多少往往是说不准的，但有这个判断就够了，俗话说蹚水试着来，偏高了往下调一点看看呗，对了，这就是模糊控制，把复杂的定量计算转为简易的定型判断，然后再进行不断的重复性调整，使得调整值不断的向合理区间靠近，最终便实现了相对的精确，只要这种相对精确能够将水质控制在一定的范围内那也就足够了。 说了这么多废话，终于隆重推出——工艺管理机器人（PMR系统），基本原理是基于控制工程领域的模糊控制理论，对于多变的或测不准的控制目标避开直接计算目标值，根据选定的在线调控因子对目标值进行模糊控制，通过数据选择性采集、模糊化分析、解模糊和周期性调整，使得控制值不断自动趋近于合理区间。这种控制方式与机器人制造时采用的模糊控制理论相同，因此也可称为工艺管理“机器人”。这里需澄清机器人只针对工艺关键点，不等于无人值守。 PMR系统已发展包括了曝气总量智能控制系统、曝气分量智能控制系统、配水量智能控制系统、污泥回流量智能控制系统、加药量智能控制系统、加氯量智能控制系统。这六种控制系统根据现场条件进行集成设置或分别设置均可，也可以部分设置发挥单项调控功能，同时支持云端管理、WEB发布和远程调控功能，实现互联网+智能管理。 PMR系统在污水处理厂整体自控系统中所处位置如下图： 采用以太网通讯，即插即用，可以非常便利的在现有或新建污水处理厂应用。在实际应用的工程中，对于20万吨/天规模的污水处理厂，达到一级A标准时每年节约运行成本达900余万元，同时稳定的工艺参数也有效的促进了各项水质指标的稳定达标，实现达标与节能降耗的双赢。由于模糊控制进行的是定性判断，这一点使得系统对仪表的准确性和完好率的要求大幅度降低了，比如对于流量计的要求仅仅是水量增大的时候它测得数会变大，反之会变小就足够了，至于它测量是否非常准确并不需要严格要求，降低对仪表的依赖带来的直接好处就是系统的运行稳定性大幅度增强，同时也给仪表维修提供了便利，在实际应用中出现过仪表故障率达到50%的情况PMR系统仍可以稳定运行，这是常规精确控制系统所无法企及的。 PMR系统的WEB发布和云端管理功能可以使管理者通过电脑、手机等便利的访问控制系统，随时随地参与工艺控制，也可以使水务集团的核心技术人员实行对全集团污水处理厂的集中掌控，更加有利于先进技术的富集和更新，使得污水处理厂运行走上智能、高效、稳定、节能的康庄大道。 我们惊奇的发现原来污水厂也可以玩移动式办公@！必须再次重申，智能化管理不等于无人值守，PMR只针对工艺控制关键环节，厂内设备设施维护、安保等工作还是需要考人员巡视来完成，PMR虽然对在线仪表完好率要求降低了，但加入仪表全故障也是无法运行的，因此对于仪器仪表正常的维修保养也是必须的。 五、问题解决之COD 今天主要谈COD的解决方案，但在此之前必需要谈一下人工智能与围棋大师之间的对战，人工智能已经获得两连胜，这说明人工智能在某一专门领域的能力是非常具有潜力的，有人因此而恐慌，我认为大可不必。比如汽车，现在人们都用，汽车在奔跑能力上早就超越了人类和任何一种生物，所以人类早就在体力方面输给了机器，那么现在在智力方面输给机器也是科技发展的必然结果了。这又好比将和王的区别，将在武力和用兵上往往强于王，但王却可以牢牢控制住将，人工智能好比将，人类好比王，大家做好自己的王，不要随便嫉妒将，各司其职，各取所长，在鸟尽那天之前弓还是要用的！ 转入正题，在第1篇中已经分析，COD主要难点在于难降解COD的去除，难降解COD又多为大分子，现有难降解COD去除主要包括高级氧化、活性炭吸附、水解酸化及其组合工艺。研究表明，高级氧化在成本可行的情况下实际上只能起到断链和氧化个别发色基团的作用，如果使用高级氧化做COD完全氧化其经济性基本无法接受，折衷的办法是高级氧化断链后接活性炭吸附，活性炭的特点是擅长吸附小分子有机物，但这样做的成本对于一些小规模工业水厂基本能够接受，但万吨级以上达到新地标A级的厂将是巨大的挑战。 那么COD低成本解决的出路在哪，给大家推荐一种新型吸附材料——生物焦！ 生物焦孔径不固定，这决定了它对于各种分子量有机物均具有广谱的吸附效果，同时可再生次数多，其运行和再生成本低于单活性炭吸附工艺，却可以达到高级氧化+活性炭的去除效果，因此在新地标改造中具有巨大潜力。工艺流程如下： 该工艺应用于某含大分子有机物的化工企业废水处理获得了很高的COD去除效果，运行数据如下图： 可以看出，COD去除率能够稳定的达到50%以上，且运行成本低于0.1元/吨，对于大多数污水厂该工艺也可以作为应急工艺，正常COD利用生化处理能够达标时该工艺可超越，如果来水产生较大冲击可随时启用，以增大出水COD的稳定性。 六、整体解决方案 天津市新地标对脱氮除磷要求的提高以及大部分污水厂碳源的缺乏，在整体方案设计中降低碳源的浪费显得非常关键，碳源浪费除前文中提到的过量曝气消耗、氧气回流消耗之外还有预处理段的消耗比如曝气沉砂池预曝气消耗、初沉池底部污泥带走部分碳源消耗。因此在达到新标准的设计中，一级处理段应避免采用曝气沉砂池，初沉池HRT可取较小值以减少有机成分的沉淀，使用改良多级AO时则可免去初沉池，进水SS尤其无机SS过高时初沉池则可正常设置。 二级处理段推荐工艺为改良多级AO，该工艺可非常便利的切入现有AAO、多级AO、SBR、CASS、氧化沟、MBR等工艺，改造成本较低，改造后对碳源的节约非常明显，可有效降低运行成本。改良多级AO工艺也已被纳入“天津节能环保技术超市”，并作为主推工艺。在辅助设施方面应设置配水量自动控制装置以及曝气量自动控制装置，以提高工艺管理水平，提高处理水质的达标率和工艺的整体抗冲击能力。建议设置PMR工艺智能管理系统，加强对工艺的科学控制，该系统成本回收期一般不超过1年，在节能和达标方面具有显著的优势。PMR技术也已被纳入“天津节能环保技术超市”，并作为主推工艺。 三级处理段没有了反硝化压力可选工艺范围变得更为宽广，加药除磷建议选在三级处理段，因为加药除磷的同时可以去除SS一举两得。三级处理段加药除磷时投药量小，除磷效果好，运行中在生物池加药除磷比三级处理段加药除磷的加药量要高2-3倍，因此从经济性考虑三级处理段建议设置加药絮凝反应、沉淀池。目前较为先进的沉淀工艺已经可以满足SS＜5mg/L的要求，此时可不必设置滤池。若采用普通沉淀池可设置沙滤或膜过滤以及其它形式的过滤工艺，关键因素为工艺的过滤孔径当量够用即可，传统沙滤完全可以满足需求，膜过滤根据具体情况也可作为备选工艺，因为在末端采用膜过滤比在二级段采用膜过滤在水质保证和膜寿命方面都具有巨大优势，整体成本也比用在二级处理段低得多。对于部分含难降解COD高、色度高的厂推荐采用活性焦吸附工艺，该材料对各种分子量有机物具有广谱的吸附能力，吸附效果优于高级氧化+活性炭的组合工艺，运行成本低于单活性炭吸附，也可作为应急工艺，当上游受到高COD冲击时可随时投用，以备不时之需，生物焦工艺也已纳入“天津节能环保技术超市”，并作为主推工艺。 “水技术”所推荐的新地标背景下的水质低成本达标整体解决方案如下图：
该方案在碳氮比（BOD/TN）大于2.5的厂，达到新地标A级时的运行成本可与达到一级A标准持平，即使在碳氮比较低的厂也可以有效降低碳源投加量，较常规工艺可降低0.2元/吨*10mgTN的碳源成本，具有非常强的推广价值。 该方案是新环保法、水十条、新地标、低价竞争背景下污水处理厂稳定运行达标的一剂良药，实践是检验真理的唯一标准，希望这些技术应够应用到更多的污水处理厂，为我国的水处理事业做出更多更大的贡献！ 点击上方蓝字关注“公众号”
国内首例厌氧、缺氧MBBR用于大规模城镇污水厂改造，效果抢先看！原创 2016-01-07 钱亮，等 中国给水排水
1 项目概况 西安市第四污水处理厂总占地面积为37.44hm2，服务面积约89km2。一期工程建设规模为25×104m3/d，二期工程建设规模为12.5×104m3/d，现有总处理规模37.5×104m3/d。原出水水质执行《城镇污水处理厂污染物排放标准》（GB18918-2002）的一级B标准，其中一期工程2008年10月建成投入运行，2012年11月开始升级改造，2013年8月出水水质稳定达到一级A标准。
2 工程概况及改造路线 改造前一期工程工艺流程见图1。
原工程存在的问题：（1）原细格栅间隙较大，生化池浮渣较多；（2）水厂出水SS较高；（3）厌氧、缺氧段HRT严重不足；（4）一期工程接受一期和二期工程全部的生产废水，因此出水TP和NO3-N较高。在确保出水总氮达到一级B标准的前提下，生物除磷出水TP在2mg/L以上，只能靠化学除磷来弥补。 本次升级改造的技术路线： （1）升级改造工程尽可能发挥现有构筑物的处理能力，减少土建施工工程量，缩短工期，降低对水厂正常生产运行的影响。 （2）脱氮：a.缺氧段引进MBBR技术；b.通过延长缺氧HRT，进一步强化反硝化；c.强化二沉池反硝化作用。 （3）除磷：a.厌氧段引入MBBR技术；b.减少系统碳源流失；c.合理分配和深度挖掘可利用碳源；d.创造PAOs（聚磷菌）厌氧释磷环境。 3 工程改造内容 3.1 新增预处理和深度处理措施 （1）在初沉池后增加4台3.5mm孔径的回转式网板超细格栅； （2）深度处理增加5组滤布滤池，单个设备日处理量50000m3。 3.2 初沉池改造挖掘利用碳源 对初沉池排泥系统进行改造，使初沉池运行个数从设计的每组6个减少为每组3个，定期分时排泥，在保证泥砂等大颗粒沉淀的前提下尽可能减少碳源在初沉池的流失。同时建造初沉池底泥利用设施，为厌氧段释磷提供了更多的碳源。 3.3 厌氧、缺氧区改造及引入MBBR技术
图2 一期生化池改造 （1） 对来水的碳源进行合理的分配利用 在厌氧环境中，PAOs只能利用污水中易降解物质，或经过水解发酵后产生的VFA。释磷速率与进水中易降解碳源，尤其是VFA的数量密切相关。反硝化菌对碳源的摄取种类比较广谱，对VFA的争夺能力大大强于PAOs。倒置A2/O工艺造成来水中VFA在缺氧段被反硝化菌大量消耗。将污水厂运行模式从倒置A2/O改为正置A2/O，来水全部进入厌氧段，使水中的碳源优先用于厌氧段PAOs释磷反应。 从好氧段划分出1.6hHRT的区域将缺氧段HRT从原来的2h延长为3.6h；好氧HRT从8h减少为6.4h。延长了缺氧HRT，充分利用系统内碳源强化反硝化效果。系统新增缺氧双曲搅拌器20台，φ2500，N=5.5kW。 （2） 投加填料强化脱氮除磷 本工程为国内首例MBBR(Moving BedBio-film Reactor)工艺在城镇污水处理厂生物池厌氧、缺氧段大规模应用的工程实例。在国外的污水处理行业虽有多年的应用经验，但国外普遍规模较小，无同等规模和池型的污水处理案例可供参考。厌氧、缺氧MBBR技术未大规模推广的主要难点是实现填料的流化状态困难，通过水力模型模拟计算，不同密度填料的组合、搅拌机功率位置的选择、分层能量流场控制等措施解决了多项难题，实现了池内良好的流化状态。在厌氧、缺氧段都利用现有池型，采用无终点循环模式，无需复杂的填料回流设施。
3.4 强化二沉池反硝化作用 通过实际运行数据比较表明，终沉池泥位较高的情况下，底部泥层反硝化反应明显。本工程生化池出水NO3-N浓度基本在13mg/L以下，此时利用二沉池仅仅底部泥层产生的反硝化气量较少，只会有零星气泡产生，污泥上浮量也在可接受范围之内，且后续有滤布滤池单元进行深度处理，因此无总出水SS超标的风险。一期二沉池深4.5m，当泥位接近1.5m的情况下外回流中的NO3-N浓度可比出水降低了5~10mg/L。这大大降低了外回流污泥中硝酸盐对厌氧段释磷的影响，因此维持二沉池泥位在1.5m左右有利于系统生物除磷（终沉池泥位不宜太高，容易发生跑泥现象）。此外好氧池末端DO需控制在1.5mg/L左右（改造前控制在2~4mg/L），DO太低会导致出水NH3-N超标，DO浓度太高影响终沉池反硝化效果，导致外回流NO3-N浓度升高。同时出水DO的控制大大降低了系统的曝气量，起到了节能降耗的作用。 4 改造效果
表2 一期工程改造前后进出水水质对比
5 工程总结 （1）本次升级改造工程通过工艺调整和工程措施对原水中的碳源进行充分的保护和利用，避免NO3-N对厌氧释磷环境的破坏，最大限度地利用生物除磷，同时兼顾节能降耗，现出水稳定达到一级A标准。较改造前每年节省化学除磷药剂费900万元，污泥处置费150万元，吨水电费仅增加0.011元。 （2）通过增加超细格栅降低生物池浮渣量，出水SS经过滤布滤池处理得到大大降低，出水可稳定在7mg/L以下,低浓度SS也保证了出水TP维持在较低水平。 （3）该工程系厌氧、缺氧段MBBR技术在国内城镇污水处理厂的首次大规模应用。该技术无需增加占地，为污水厂提标改造提供了全新的思路。
杂志简介 《中国给水排水》是面向全国给水排水和环境工程界的专业性科技期刊，具有较高的理论导向性和较强的工程实践性，被称为中国水行业的“首席杂志”、中文核心期刊、“中国百强科技期刊”中国精品科技期刊、中国科学引文数据库来源期刊（CSTP）。 杂志订阅 《中国给水排水》杂志全年24期，定价：15元/册。 《中国给水排水》杂志在线订阅网址： http://www./dingyue.asp 杂志社地址 天津市和平区新兴路52号都市花园大厦5号楼21层 编辑部电话 022-27835450、022-27836225 022-27835913、022-27835707 022-27832819 广告咨询电话 022-27835639、022-27835592 发行部电话 022-27835231 投稿邮箱 cnwater@vip.163.com
来源： 微信号：CNWW1985
投稿咨询：022-27835707 广告咨询：022-27835639 发行咨询：022-27835231 投稿邮箱：cnwater@vip.163.com 长按指纹，识别图中二维码 MBBR技术总结来源 ： 中国给水排水
MBBR工艺背景介绍 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。鉴于上述因素，这种污水处理方法逐渐被后来的生物膜法所取代。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。介于以上两种工艺的缺点和不足，移动床生物膜反应器(moving-bed-biofilm-reactor，简称MBBR)应运而生。MBBR法在80年代末就有所介绍并很快在欧洲得到应用，它吸取了传统的活性污泥法和生物接触氧化法两者的优点而成为一种新型、高效的复合工艺处理方法。其核心部分就是以比重接近水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用而处于流化状态，当微生物附着在载体上，漂浮的载体在反应器内随着混合液的回旋翻转作用而自由移动，从而达到污水处理的目的。作为悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，MBBR法兼具两者的优点：占地少——在相同的负荷条件下它只需要普通氧化池20%的容积；微生物附着在载体上随水流流动所以不需活性污泥回流或循环反冲洗；载体生物不断脱落，避免堵塞；有机负荷高、耐冲击负荷能力强，所以出水水质稳定；水头损失小、动力消耗低，运行简单，操作管理容易；同时适用于改造工程等。随着现代化工业的进程和人口急剧的膨胀，水污染问题已经成为社会焦点之一，目前污水处理的方法主要有活性污泥法和生物膜法两大类：活性污泥法从20世纪初英国开创以来，经过几十年的发展革新已经拥有多种运行方式，同时由于其极好的污水处理效果而逐渐成为大家认可的比较成熟的工艺；生物膜法是利用附着在填料上的生物对水体进行净化的一种工艺，近年来也得到迅速的发展和提高。 在过去十几年的研究中，MBBR法已经作为一种成熟的工艺广泛应用于造纸废水、食品工业废水、屠宰废水、炼油废水等工业废水中，同时也可以处理城市生活污水以及城市废水与工业废水的混合污水。许多工程实例表明，用MBBR法处理污水效果良好。 MBBR工艺的原理 MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。 MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态，进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。
MBBR工艺影响因素分析 1填料对MBBR法的影响 MBBR法的技术关键在于比重接近于水、轻微搅拌下易于随水自由运动的生物填料。通常填料由聚乙烯塑料制成，每一个载体的外形为直径10mm、高8mm的小圆柱体，圆柱体中有十字支撑，外壁有突出的竖条状鳍翅，填料中空部分占整个体积的0.95，即在一个充满水和填料的容器中，每一个填料中水占的体积为95%。考虑到填料旋转以及总容器容积，填料的填充比被定义为载体所占空问的比例，为了达到最好的混合效果，填料的填充比最大为0.7。理论上填料总的比表面积是按照每一单位体积生物载体比表面积的数量来定义的，一般为700m2/m3。当生物膜在载体内部生长时，实际有效利用的比表面积约为500m2/m3。 此类型的生物填料有利于微生物在填料内侧附着生长，形成较稳定的生物膜，并且容易形成流化状态。当预处理要求较低或污水中含有大量纤维物质时，例如在市政污水处理中不采用初沉池或者在处理含有大量纤维的造纸废水时，采用比表面积较小、尺寸较大的生物填料，当已有较好的预处理或用于硝化时，采用比表面积大的生物填料。 2溶解氧(DO)对MBBR法的影响 王学江等对DO在MBBR中同步硝化一反硝化生物脱氮过程中的影响机理进行了详细分析，认为DO浓度是影响同步硝化一反硝化的一个主要的限制因素。通过对DO浓度的控制，可使生物膜的不同部位形成好氧区或缺氧区，这样便具有了实现同步硝化一反硝化的物理条件。从理论上讲，当DO质量浓度过于高时，DO能穿透到生物膜内部，使其内部难以形成缺氧区，大量的氨氮被氧化为硝酸盐和亚硝酸盐，使得出水TN仍然很高；反之，如果DO浓度很低，就会造成生物膜内部很大比例的厌氧区，生物膜反硝化能力增强(出水硝氮和亚硝氮浓度都很低)，但由于DO供应不足，MBBR工艺硝化效果下降，使得出水氨氮浓度上升，从而导致出水TN上升，影响最终的处理效果。通过研究最终得出了MBBR法处理城市生活污水DO的一个最佳值：当DO质量浓度在2mg/L以上时，DO对MBBR硝化效果的影响不大，氨氮的去除率可达97%-99%，出水氨氮都能保持在1.0mg/L以下；DO质量浓度在1.0mg/L左右时，氨氮的去除率在84%左右，出水氨氮浓度有明显上升。另外，曝气池内DO也不宜过高，溶解氧过高能够导致有机污染物分解过快，从而使微生物缺乏营养，活性污泥易于老化，结构松散。此外，DO过高，过量耗能，在经济上也是不适宜的。 因为MBBR法主要是通过悬浮填料来实现最终的污水处理，所以DO对悬浮填料的影响也是影响整个处理结果的关键。曹占平等对MBBR法充氧能力进行了实验研究，结果表明反应器的充氧能力在一定范围内随着悬浮填料填充率的增大而增大。在曝气的作用下，水随填料一起流化，水流紊动程度较无填料时大，加速了气液界面的更新和氧的转移，使氧的转移速率提高。随着填料数量的增多，填料、气流和水流三者之间的这种切割作用和紊动作用不断加强。但加入填料量为60%时，填料在水中的流化效果变差，水体紊动程度也降低，使得氧的传递速率下降，氧的利用率降低。所以针对不同类型的水质，控制好DO的量对整个工艺最终的处理结果是至关重要的。 3水力停留时间对MBBR工艺的影响 合适的水力停留时间(HRT)是确保净化效果和工程投资经济性的重要控制因素。水力停留时间的长短将直接影响到水中有机物与生物膜的接触时间，进而影响微生物对有机物的吸附和降解效率，所以针对不同的污水类型找出经济而合理的HRT是非常关键的问题之一。国内外对HRT的研究并没有局限于研究HRT本身的影响，而是通过实验去宏观把握。SHHosseini等副在用MBBR法对含酚类工业废水进行了实验研究，结果表明：在一般情况下，随着HRT的逐渐延长，出水COD浓度会逐渐降低。但同时他也发现了一个更重要的影响因素，即废水中酚类物质的COD浓度与总的COD浓度的比值(CODph/CODtot)，当这一比值达到0.6(即CODDph的浓度为480mg/L)时，COD的去除效率最高并不受水力停留时间的影响。国内的实验大多认为出水COD平均浓度随着水力停留时间的延长而降低，若要缩短水力停留时间可通过加大填料的投加比例(高达70%)来实现，当对出水水质要求不高时可减少填料的投加比例引。另外还有试验结果表明：在中低氨氮负荷条件下，随HRT的减少，氨氮填料表面负荷逐步升高，同时去除率维持原有水平或有一定增长；当氨氮负荷升至高水平后，随着HRT的减少，氨氮去除率逐步降低。这些针对HRT的实验研究结果为今后MBBR法的推广应用奠定了基础，但同时也有许多需要改进之处，比如试验只是单纯的考虑HRT本身的影响，没有把其他因素与HRT的关系有机的结合起来，而SHHosseini等在酚类废水处理的研究中将HRT和其他因素有机的结合起来进行探讨，不仅找到实验最重要的影响因素，同时实验过程中各因素之间的相互影响、相互制约关系也得到了很好地体现。所以针对影响因素的研究我们需要更全面更综合的考虑。 4水温对MBBR法的影响 在影响微生物生理活动的各项因素中，温度的作用非常重要。温度适宜，能够促进、强化微生物的生理活动；温度不适宜，能够减弱甚至破坏微生物的生理活动。温度不适宜还能够导致微生物形态和生理特性的改变，甚至可能使微生物死亡。而微生物的最适温度是指在这一温度条件下，微生物的生理活动强劲、旺盛，表现在增殖方面则是裂殖速度快、世代时间短。MBBR法主要是通过生物膜中各种类型微生物的新陈代谢来达到对污水中有机污染物的降解，所以生物膜生长的好坏将直接关系到废水处理的最终结果，尤其对于硝化菌、反硝化菌而言，它们的生长周期长，且对环境的变化非常敏感，硝化菌的适宜温度是20℃-30℃，反硝化菌的适宜温度是20℃-40℃，温度低于15℃时，这两类细菌的活性均降低，5~C是完全停止，所以温度的变化将直接影响这类细菌的生长。相关实验结果表明，氨氮填料表面负荷的变化基本与水温的变化趋势一致。水温低时填料表面负荷低，水温高时填料表面负荷约达到水温低时的15倍。由此可见，硝化细菌受温度影响大，低温条件下活性较弱。 5pH值对MBBR法的影响 微生物的生理活动与环境的酸碱度密切相关，只有在适宜的酸碱度条件下，微生物才能进行正常的生理活动。pH值过大的偏离适宜数值，微生物的酶系统的催化功能就会减弱，甚至消失。不同种属的微生物生理活动适应的pH值，都有一定的范围，在这一范围内，还可分为最低pH值、最适pH值和最高pH值。在最低或最高的pH环境中，微生物虽然能够成活，但生理活动微弱，易于死亡，增殖速率大为降低。参与污水生物处理的微生物，一般最佳的pH值范围，介于6.5-8.5之间。MBBR法作为生物膜法与活性污泥法相结合的工艺，同样依赖于微生物的生长以达到有机物降解的目的。所以保持微生物最佳pH范围是取得良好污水处理效果的必要条件，当污水(特别是工业废水)的pH值变化较大时，需要考虑设调节池，使污水的pH值调节到适宜范围后再进行曝气。 6其他因素对MBBR法的影响 根据每一个具体试验条件的不同，还会有许多不同的影响因素。如气水比一般控制在(3～4)，这样的气量能使反应器中的填料均匀地循环转动起来；浊度也需要控制在一定范围内，相关研究结果表明：浊度大使得某些悬浮物容易覆盖在生物膜的表面，阻碍生物氧化作用的进行，导致处理效率大幅下降，同时还容易造成填料堵塞，另外整个实验对进水浊度和出水浊度进行了检测，进水浊度为17.6-160NTU，出水浊度为18.1-142NTU，结果发现中试装置对浊度基本没有去除效果，出水浊度随着进水浊度的变化而变化，所以我们需要严格控制好进水浊度的量；COD容积负荷对去除率也有很大的影响，研究表明COD容积负荷为0.48-2.93kg/(m3·d)的范围内对COD的去除率基本稳定在60%-80%。在相同的水力停留时间下COD的去除率随负荷呈正比增加趋势，这是因为当进水COD浓度较低时微生物降解有机物的速率也较小，其降解能力不能充分发挥，当进水COD浓度增大时促进了生物膜微生物的生长，提高了降解速率，故对COD去除率得到了提高。以上各因素都会对污水处理造成不同程度的影响，此外还有营养物质、有毒物质等，如果这些物质过多的偏离微生物生长需要，就会对污水处理的最终结果产生影响。我们须根据具体的条件和要求来确定哪一个因素是主要影响MBBR法的最终结果。
MBBR的特点 与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。 (1)填料特点 填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。 (2)良好的脱氮能力 填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。 (5)去除有机物效果好 反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。 (4)易于维护管理 曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。
国外对MBBR的研究应用现状 MBBR是在20世纪90年代中期得到开发和应用的，其兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法。迄今为止，国外已应用MBBR进行处理生活污水、工业废水的小试、中试及生产性实验研究，均取得了较好的效果。 其中，美国的Captor工艺和德国的Linpor工艺是目前两种比较成熟的多孔悬浮载体系统。在完全混合反应器中加入聚氨酯泡沫块供微生物附着生长，用于处理城市生活污水，研究了其对BOD的去除和硝化作用。 微生物赖以栖息的新型载体的研制开发是移动生物膜法处理废水的关键技术之一，其性能直接影响着污水的处理效果和投资费用。科研工作者以改进填料为突破口，不断推动移动生物膜法的发展。目前的悬浮填料大多是由聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，长了生物膜以后，在正常的曝气强度下极易达到全池流化翻动。悬浮填料的形状通常为球状、圆筒状或粒状，一般认为球状有良好的水力学特性，是最理想的形状。但受到生产技术的限制，有时将材料作成球状很困难；而圆筒状填料当其长径比为1时接近于球状，因此悬浮填料一般选择圆筒状。另外，填充在生物膜反应器的填料的比表面积多在100～500m2/m3。之问。由聚乙烯制成的悬浮填料分两种：一种为Φ10×7(mm)、比表面积为335m2/m3，另一种为Φ15×15(mm)、比表面积为235m2/m3；由聚丙烯制成的悬浮填料，密度为0.94g/cm3，形状为有波纹的圆柱体，尺寸为Φ15～20(mm)×20～30(mm)。
国内对MBBR的研究现状 近年来，我国不少学者也进行了MBBR工艺的研究，但大多仍处于试验性研究阶段。其关键技术在于对悬浮填料的研究，如同济大学的专利产品为中Φ50×50(mm)的圆筒状悬浮填料，比表面积为278m2/m3，材料为改性的聚乙烯；李峰报道的悬浮填料由聚丙烯塑料制成，为Φ50×50(mm)的圆筒状，比表面积为350m2/m3。一般来说，国内使用的载体外形尺寸比国外的要大，这主要是受整个工艺和出水格栅的限制。 总体而言，我国目前对悬浮填料的研究才刚刚起步，新型悬浮填料在我国污水处理工程中的应用具有广泛的发展空间。目前，国内常用的填料有蜂窝填料、软性填料、半软性填料及复合填料等固定型填料，但这些填料在使用中常会遇到堵塞、结团、布气布水不均匀等问题，影响了生物处理效果。另外，上述填料均需安装在辅助支架上，这就给填料的安装、更换等造成诸多不便，使工程投资和运行管理费用相对提高。 从经济、实用、高效的角度出发，高性能的新型填料在材质方面，应具有价格低廉、使用寿命长、易挂膜等特点；在结构方面，设计的比表面积应尽可能地大，并可以制造一些功能区，适应不同要求的厌氧、好氧微生物的生长，又兼顾易脱膜的特点。同时，应尽可能地降低悬浮填料的造价，最大程度发挥其优点，使悬浮填料能更广泛地应用到污水处理中。 目前，国内对MBBR工艺的应用多为一些小型工程，在技术参数方面多为探索阶段。
MBBR工艺的应用概况 目前，国内外已对MBBR工艺进行了多项试验性研究，并在实际应用中取得了较好的效果。由于MBBR可减少现有污水处理系统的体积，易于在现有污水处理厂基础上升级，且处理效果好，欧洲、美国、日本、新西兰以及我国均建有MBBR型污水处理厂。 1、处理高负荷污水 MBBR工艺在高负荷条件下性能稳定，可多级联用处理污水。如可将3个MBBR连接使用处理肉类加工废水，第一个反应器的COD负荷高达10kg/m3，HRT约为4h，TC0D去除率为50%-75%{第二个和第三个反应器的总HRT为4～13h，TCOD去除率为75%、SCOD去除率为70%～88%，有机物去除率与有机负荷呈线性关系。 季民等采用厌氧复合床生物膜反应器处理高浓度有机废水实验，取得了良好效果。在进水C0D为5300～20140mg/L、COD容积负荷为5.38～20.62kg/m3.d、HRT为0.98d的操作条件下，COD去除率>90%。垃圾渗滤液的成分复杂，有机物浓度较高，是一种很难处理的废水，M.X.Loukidou采用MBBR和SBR联合工艺对垃圾渗滤液进行了处理，载体使用聚亚胺酯和颗粒活性炭，该工艺对污染物同时具有物理、化学和生物降解作用，可有效去除垃圾渗滤液的有机物、色度和浊度。
2、处理低负荷污水 有些单位将生活污水与冲洗水混合排放，导致生活污水中有机物浓度较低，不适合普通的活性污泥法处理。张兴文等利用MBBR工艺处理中国石化抚顺乙烯有限公司厂区内生活污水及冲洗水的混合排放污水。 具体工艺流程为调节池-MBBR-沉淀池-纤维球过滤罐-活性炭过滤罐。进水水质为COD76mg/L、BOD37mg/L，在水力停留时间为2.4h、气水比为4：1的情况下，出水各项水质指标均可达到国家环保冷却水回用标准要求。 马建勇等研究了MBBR处理低负荷生活污水时启动和运行的性能和特点，发现闭路循环法比排泥挂膜法启动稍慢，但运行初期的处理效果比后者好。同时还考察了悬浮污泥与填料生物膜之间的关系，发现悬浮污泥对填料生物有抑制作用，不利于反应器的长期稳定运行。
3、脱氮效果 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。 MBBR用于生物脱氮取得了较好的效果。RustenN在FREVAR废水处理厂使用KaldneS型KI填料中试进行废水的脱氮处理，进水为预处理过的生活污水，温度为4.8℃～20℃。结果表明，10℃时，硝化速率达190gTNK/m2.d，反应器的pH>7。前期脱氮效果主要受水中易降解有机物浓度和MBBR缺氧区进水中溶解氧浓度的影响。该设计将MBBR与前硝化、后脱氮、絮凝剂最后的固体分离系统结合使用，如进水为25mgTN/L，总氮的去除Ng为70%，空床HRT可达4-5h。 2，3-二甲基苯胺是一种环状结构且有毒不易降解的有机物，在生产染料和甲灭酸工厂排出的废水中，含有大量该物质。邢国平等采用循环MBBR对该废水进行处理，当HRT较短时，氨氮的去除率较大，因为主要发生的是微生物的耗氧，且氨氮的去除率与其容积负荷成反比。
MBBR工艺在运行中易出现的问题 1 MBBR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头的分布，再根据实际的曝隋况调节各曝气头上紧固橡皮垫的螺母松紧程度，调节单个曝气头的曝气量。除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外，还可以采用穿孔曝气管，便于使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4：1左右。在实际工程设计时应通过大量试验来优化反应器的构造和水力特性，降低能耗，进一步提高MBBR的经济效益。 2 填料格栅板 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。虽然通过加强对出水区格栅处进行曝气，可以防止填料对格栅的堵塞，但对于悬浮污泥的附着问题，只能从格栅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，这需要在实验和实际工程操作中不断改进，以避免该问题影响整个污水处理系统的正常运行。 对MBBR工艺的建议 1 悬浮填料的研究和开发 应对填料表面的化学特性及悬浮填料的脱落机制进行深入的研究，增加填料的比表面积；应尽可能地降低悬浮填料的造价，使悬浮填料能更广泛地应用于污水处理。可采用活性炭、淀粉、明胶等作为生物活性添加剂，使悬浮填料能够促进微生物的生长和繁殖。 2 MBBR与其它工艺的组合 多级MBBR、MBBR和A/O法联合工艺等都具有各自的优点，对这些组合工艺应加强研究并进行实际应用。 3 MBBR工艺反应器的研究 通过对反应器流体力学的研究，确定反应器的形状，以达到最优化的反应器结构，从而避免填料堆积，降低能耗。可以初步研究多级串联连续式悬浮填料移动床反应器的结构型式与操控方案，为项目技术的推广应用奠定基础。 目前，MBBR工艺在国外应用较多，在国内应用较少。MBBR工艺运行稳定可靠，抗冲击负荷能力强，脱氮效果好，是一种经济高效的污水处理工艺。在处理生活污水方面，有机物和氨氮的去除率相对传统生物膜AO工艺可以提高10%以上。MBBR工艺具有很大的研究价值和应用前景。 （文章转载污水处理厂）
杂志简介 《中国给水排水》是面向全国给水排水和环境工程界的专业性科技期刊，具有较高的理论导向性和较强的工程实践性，被称为中国水行业的“首席杂志”、中文核心期刊、“中国百强科技期刊”中国精品科技期刊、中国科学引文数据库来源期刊（CSTP）。 杂志订阅 《中国给水排水》杂志全年24期，定价：15元/册。 《中国给水排水》杂志在线订阅网址： http://www./dingyue.asp 杂志社地址 天津市和平区新兴路52号都市花园大厦5号楼21层 编辑部电话 022-27835450、022-27836225 022-27835913、022-27835707 022-27832819 广告咨询电话 022-27835639、022-27835592 发行部电话 022-27835231 投稿邮箱 cnwater@vip.163.com 青岛高新区污水处理厂新建项目/李村河污水厂升级改造简介原创 2017-08-15 中国给水排水 water8848
青岛高新区污水处理厂新建项目 青岛高新区污水处理厂系青岛北部生态科技新城的重要基础配套项目，是北方首座全地下式污水处理厂。工程总规模为18万吨/天，分两期建设，采用改良A2O-MBBR+纤维转盘滤池工艺，出水达到一级A标准，投资概算5.8亿元。污水厂由华北院设计，MBBR工艺段由青岛思普润水处理股份有限公司设计和施工。高新区污水处理厂的设计理念和技术方案在国内类似工程中具有较好的示范和引领效应，采用全地下式布局，符合青岛北部新城区高起点规划。 全地下污水厂属于环境友好型的污水处理设施，随着城镇化进程的加速及居民对环境质量要求的提高，全地下污水厂在国内逐步普及。对于全地下污水厂的设计，选择工艺时重点考虑占地造价、运行费用和提标提量等三个因素。占地及造价方面，由于全地下污水厂的投资是地面污水厂的1.5-2倍，主要是地下空间的建筑工程费用较高，需控制占地规模，而生化池作为水厂占地最大的构筑物，所选工艺需满足处理负荷高、占地省的要求，方能降低投资；运行费用方面，全地下污水厂运行费用普遍较高，其中通风电费即占据了一定的比例，这就要求对于污水处理费用尽可能降低；提标提量方面，全地下污水厂由于为全封闭式，难以进行升级改造，难以提标提量，往往土建按远期一次性建成，设备按近期安装，初期投资费用高，预留的土建不能迅速投入使用，造成了资金的闲置浪费，需选用在全地下污水厂条件下，可提量、提标的工艺，为今后发展留有余地的同时，无需预留土建，减少初期投资。 MBBR工艺具有处理负荷高、占地省，较传统工艺至少可节约10-50%的占地；运行费用低，对于一级A或类地表IV类水一般处理电耗在0.3KWH/m3以下；可实现原池提标提量，通过填料的补投，实现持续升级。 思普润MBBR工艺，在全地下污水厂设计上进一步优化，一方面，填充率设计合理，既满足负荷高占地省的需求；另一方面，为今后的提标、提量留有了余地；同时，采用微动力混合池型，无需推流器，通过水力学条件的优化，实现填料均匀流化，降低了运行费用。
李村河污水厂升级改造简介
李村河污水厂位于青岛市李村河下游胶州湾入口处，服务面积124平方公里，服务人口约44万人，总处理规模17万m3/d，其中一期工程处理规模8万m3/d，1998年10月投入运行，二期工程9万m3/d，2008年投入运行。2010年，思普润采用A2/O-MBBR泥膜复合工艺对一、二期工程进行了第一次升级改造工程，改造后出水达到一级A排放标准；2015年，思普润采用五段Bardenpho-MBBR泥膜复合工艺对污水厂进行了第二次升级改造，处理规模从17万m3/d提升至25万m3/d，出水可达到类地表IV类水水质标准。 思普润在李村河一期、二期MBBR设计中，升级改造延续了原工艺运行模式，采用镶嵌理念，将MBBR工艺与活性污泥法紧密结合，不改变原工艺的运行方式；将A2/O升级为Bardenpho工艺，在现有池容结构下进行了划分，未进行扩建；原MBBR工艺已稳定运行5年，未出现磨损和流失，仍可继续使用，并补投新型悬浮载体，进一步强化处理效果；将原有MBBR区域环沟池型改为微动力混合池型，无需推流器，降低运行能耗。在李村河三期新建设计中，充分利用MBBR工艺占地省的优点，节约占地。改造中，先进行三期新建，再对一、二期共四组池子逐池改造，实现全厂不停水，不影响正常生产，改造周期短，见效快。 同时对改造和新建工程进行了能耗追踪，一期和二期吨水电耗从改造前的0.3469 kW·h/m3；降至0.2981 kW·h/m3；三期新建工程吨水电耗为0.2908 kW·h/m3，出水标准提高而能耗降低，主要源于采用微动力混合池型，取消推流器，降低推流器电耗；同时，悬浮填料填充率增加，大幅提高氧利用率，降低曝气能耗。 2016年10月，水协专家组对思普润MBBR工艺进行了技术评审鉴定，鉴定结果表明，“类地表IV类水新型悬浮载体强化脱氮除磷技术”技术通过功能分区，在生化段增加新型填料系统，并采用侧流进出水和筒式筛网等技术，有效提高了处理效果与运行稳定性；该技术能耗低，容积效率高，耐冲击负荷能力强，适用水质条件范围大；该技术适用于准IV类高标准水质要求的新建污水厂，同时也适用于现有污水处理厂升级改造，不需新增建设用地。
2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会邀请函暨征稿启事时间：2017年9月16日—19日（16日报到，17-18日会场交流，19日参观） 地点：青岛鑫江温德姆酒店( 青岛市城阳区黑龙江中路220号) 主管单位： 住房和城乡建设部
主办单位： 《中国给水排水》杂志社有限公司 青岛思普润水处理股份有限公司 中国市政工程华北设计研究总院有限公司
协办单位： 中国建设科技集团股份有限公司 赛莱默(中国)有限公司 江苏裕隆环保有限公司 大连宇都环境技术材料有限公司 南京贝特环保通用设备制造有限公司 南京磁谷科技有限公司 西安益维普泰环保股份有限公司 济南浦华会展服务有限公司 亚洲环保杂志 中国给水排水战略联盟 中国给水排水品牌委员会
支持单位： 中国土木工程学会水工业分会 住房和城乡建设部城镇水务管理办公室 山东省城市建设管理协会城镇供水排水分会 中国高科技产业化研究会海洋分会 中国市政工程中南设计研究总院有限公司 中国市政工程西北设计研究总院有限公司 天津市市政工程设计研究总院 上海市城市建设设计研究总院（集团）有限公司 广州市市政工程设计研究总院 国家城市给水排水工程技术研究中心 天津生态城水务投资建设有限公司 云南城投碧水源水务科技有限责任公司 东南大学能源与环境学院 爱尔兰都柏林大学 青岛理工大学污水处理与资源化国家地方联合工程中心 常州市排水管理处 微信名称：water8848微信号：cnwater8848 微信名称：中国给水排水 微信号：cnww1985 支持媒体： 中国建设报、中国水业网（www.water8848.com）、中国给水排水杂志网站（www.）、慧聪水工业网、中国水网、水处理技术杂志 等 近年来，我国污水处理能力得到快速提高，截至2016年9月底，全国设市城市累计建成污水处理厂3976座，污水处理能力达1.7亿立方米/日。 在《水污染防治行动计划》（水十条）实施的大背景下，全国重点区域及重点流域均对污水处理提出了更高的要求,污水处理厂提标增效成为业内关注的热点。为了满足在高排放标准下污水处理厂升级改造的技术需求,《中国给水排水》杂志社联合青岛思普润水处理股份有限公司、赛莱默(中国)有限公司、江苏裕隆环保有限公司、大连宇都环境技术材料有限公司、南京贝特环保通用设备制造有限公司、南京磁谷科技有限公司、中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程中南设计研究总院、中国建设科技集团、中国土木工程学会水工业分会等单位举办“2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会”。届时将邀请住房与城乡建设部、中国土木工程学会、中国城镇供水排水协会等有关单位领导，全国排水行业设计、科研、运营单位、建设单位的专家、学者、运行管理人员，解读行业政策，分享污水处理提标改造典型成功案例，研讨未来技术发展方向，搭建推介污水处理提标改造新技术、新工艺、新设备的平台。 1 大会运作原则和目标 本届大会按照专业化、高规格、高水平的要求，突出“创新、协调、绿色、开放、共享”特色。
邀请污水处理提标改造各个研究方向的知名专家学者和主流单位代表，办成中国规模和影响力最大、最专业的行业盛会。 2 大会形式 本届大会以会议研讨交流为主（约30多个专家报告）和现场参观典型工程为辅助的形式。 3 大会征稿主题 1、污水处理厂提标改造有关的政策、标准、技术和应用实例。 2、再生水有关的政策、标准、技术和应用实例。 3、城市水环境综合治理有关的政策、标准、技术和应用实例。 4、污水处理概念厂（新型污水厂）有关的政策、标准、技术和发展趋势。 5、中国污水处理提标改造、再生水与城市水环境综合治理投资运营管理公司（机构）， 设计院（公司）， 总承包公司，工艺技术专业公司，装备、材料、药剂供应商等单位名录汇编。 4 参会人员 1、政府管理部门：建设厅、城建局、各地建委、水务局、环保局（厅）、排水处、开发区管理部门、各地方河湖长单位等。 2、行业协会：中国城镇供水排水协会、中国土木工程学会水工业分会、中国低碳产业联合会、中国勘察设计协会、各地学会、协会等 3、设计单位：中国市政工程华北设计研究总院、中国市政工程西北设计研究院、北京市市政工程设计研究总院、中国市政工程中南设计研究院、中国市政工程东北设计研究院、中国市政工程西南南设计研究院、上海市政工程设计研究总院、天津市市政工程设计研究院、广州市市政工程设计研究总院等。 4、高校（研究院）:清华大学、中国科学院生态环境研究中心、同济大学环境工程与科学学院、天津大学环境科学与工程学院、中国人民大学环境学院、哈尔滨工业大学、中国科学院、东南大学能源与环境学院、重庆大学城市建设与环境工程学院、北京工业大学、北京交通大学等。 5、各地水务、污泥投资建设运营单位：北控水务集团、北京首创、北京碧水源、启迪桑德、北京城市排水集团有限责任公司、天津水务集团、成都市兴蓉环境、安徽国祯环保、深圳市水务(集团)、上海城投水务、重庆水务集团、东莞市水务投资、广州市水务投资集团、南京水务集团、杭州市水务集团、武汉市水务集团、沈阳水务集团、厦门水务集团、珠海水务集团、山东水务发展集团、青岛水务集团、济南水务集团、上海巴安水务、中环保水务投资、昆明滇池水务、云南水务、中国水务集团、中国水务投资、粤海水务、威立雅水务、苏伊士环境集团、中法水务投资、中国光大水务、贵州水务、海口市水务、华衍水务、天津华博水务、天津创业环保集团、中环水务集团、成都排水、首创爱华市政环境、重庆康达环保等。 6、污水处理提标改造技术、材料和设备工程专业公司等。 5 企业赞助方案 1、联合主办单位（赞助费10 0000元） 2、协办单位 （赞助费6 0000元） 3、大会上发言（20分钟）/ 文章发表2-3篇/2个代表,发资料，现场易拉宝1个等共计2万元。 4、会场外集中展示区展示桌（2万元每个，含2人参会费）。 5、其他赞助方式（如礼品、晚宴、抽奖奖品等），按实际发生金额支付。 6、会议论文集广告：封底15000元；封二12000元；封三10000元；前彩插首末页：12000元/页；前彩色插页：8000元/页。 有意协办或在会上进行交流、宣传的水务、工程公司、设备厂家等可与编辑部联系（022-27835639,13752275003 王领全）。 6 参会和住宿 会务费： 普通参会人员（设计院、水务公司、政府部门）为2200元/人（含会务、资料、场地、用餐、参观考察等费用）；2017年8月18日前返回参会回执并汇款的普通参会人员为2000元/人；设备工程技术企业参会人员为2800元/人；2017年8月18日前返回参会回执并汇款的设备工程技术企业参会人员为2600元/人。 注：需要现场或者提前领到发票的参会代表，请提前将会务费汇款到杂志社 （收款单位：《中国给水排水》杂志社有限公司；开户行：建行天津河西支行；账号：1200 1635 4000 5251 9625）。
住宿： 住宿统一安排在青岛鑫江温德姆酒店( 青岛市城阳区黑龙江中路220号) ，费用自理。返回参会回执时注明预订房间类型和数量,也可自行安排住宿。 标间（双床）：480元/天（1人含单早餐，2人入住含双早）； 单间（大床）：480元/天（1人含单早餐，2人入住含双早）。 （酒店房间紧张，请提前回执、预订房间并付款。请8月18日前联系中国给水排水杂志社的 金晟 会计18622273726，022-27836823 办理预定房间手续，请将预定住房费用汇款至：金晟 6217 9002 0000 4602 885 中国银行天津分行；汇款时请注明入住参会代表姓名及单位名称） 联系人 ： 王领全 孙磊 任莹莹 彭秀华 金晟 会计18622273726 电话：022-27835639 27835592 13752275003 E-mail：wanglingquan88@163.com cnwater@vip.163.com 传真：022-27835592 邮编：300070 地址：天津市和平区新兴路52号都市花园大厦21层 2017年中国污水处理厂提标改造高级研讨会参会回执(复印有效) 请参会人员认真填写回执后，传真和E-mail传回，以便提前安排住宿。 传真：022-27835592 E-mail：wanglingquan88@163.com; cnwater@vip.163.com
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
