移動床生物膜反應器

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介紹

移動床生物膜反應器 (MBBR) 是一種生物汙水處理技術，它採用獨特創新的方法去除汙水中的有機汙染物和含氮化合物。

這項技術基於使用懸浮的生物量載體，被稱為“生物膜介質”，它作為細菌和其他微生物附著和生長的基質，這些微生物負責將汙水中存在的有機和無機汙染物生物降解並轉化為危害較小的物質。

MBBR的工作原理

• MBBR技術採用基於生物膜介質的獨特汙水處理方法，生物膜介質是一種具有高表面積體積比的合成聚合物材料。

• 這種介質旨在為負責生物降解汙水中存在的有機和無機汙染物的微生物的生長和附著提供基質。

• 待處理的汙水被泵入反應器，在那裡它與懸浮在水柱中的生物膜介質接觸。

• 當汙水流過反應器時，附著在生物膜介質上的微生物利用汙水中存在的汙染物作為能量和碳的來源，將其轉化為危害較小的物質，例如二氧化碳和水。

• MBBR技術中使用的生物膜介質的比重小於水，使其具有浮力並能夠在反應器內自由移動。

• 附著在生物膜介質上的微生物能夠生物降解各種有機和無機汙染物，包括氨、亞硝酸鹽、硝酸鹽和磷酸鹽，使MBBR技術在去除汙水中的含氮化合物方面效率很高。

MBBR的設計考慮因素

以下是MBBR系統的一些關鍵設計考慮因素。

生物膜介質

MBBR系統中使用的生物膜介質是一個關鍵組成部分，它決定了系統的處理效率。生物膜介質應具有高表面積體積比，以便為負責生物降解的微生物的附著和生長提供充足的空間。生物膜介質還應耐機械和生物降解，以確保長期效能。

水力停留時間 (HRT)

水力停留時間 (HRT) 是汙水在反應器中停留的時間，它是決定系統處理效率的關鍵設計引數。HRT取決於多個因素，包括汙水的流量、反應器的體積和預期的處理目標。

表面負荷率 (SLR)

表面負荷率 (SLR) 是每單位生物膜介質表面積可以處理的汙水量。SLR取決於幾個因素，包括待處理汙水的特性、生物膜介質的設計和預期的處理目標。

較高的SLR提供了汙水和生物膜介質之間更多的接觸時間，從而提高了處理效率。但是，較高的SLR也可能導致生物膜介質上的剪下力增加，這可能導致機械降解和處理效率下降。因此，應根據具體的汙水特性和處理目標最佳化SLR。

曝氣系統

曝氣系統是MBBR系統的一個重要組成部分，因為它為附著在生物膜介質上的微生物進行生物降解所需的氧氣提供保障。曝氣系統的設計應為微生物提供足夠的氧氣，同時不會產生過多的湍流，從而導致生物膜介質的機械降解。

曝氣系統型別的選擇取決於幾個因素，包括反應器尺寸、預期的處理目標和可用的能源。MBBR系統中常用的曝氣系統型別包括擴散曝氣、表面曝氣和機械曝氣。

MBBR的優點

與傳統的汙水處理技術相比，MBBR技術具有以下幾個優點：

高處理效率

MBBR技術在去除汙水中的有機汙染物和含氮化合物方面效率很高，產生的高質量出水符合法規標準。

靈活性

MBBR技術具有靈活性，可以適應不同的汙水處理應用，包括工業和市政汙水處理。

設計簡單

MBBR技術設計簡單，維護工作量少，易於操作和維護。

佔地面積小

與傳統的汙水處理技術相比，MBBR技術佔地面積較小，非常適合空間有限的應用。

穩健性

MBBR技術非常穩健，能夠承受汙水流量和成分的波動，使其適用於汙水特性變化的應用。

節能

MBBR技術節能，與傳統的汙水處理技術相比，其曝氣能耗更低。

MBBR的缺點

儘管MBBR技術有很多優點，但也有一些缺點需要考慮：

高資本成本

與傳統的汙水處理技術相比，MBBR技術的資本成本較高，這主要是由於生物膜**介質**的成本。

對溫度敏感

MBBR技術對溫度敏感，在低溫下處理效率可能會降低，需要額外加熱。

對沖擊負荷敏感

MBBR技術對沖擊負荷敏感，汙水成分或流量的突然變化可能會影響處理效率。

介質堵塞

MBBR系統中使用的生物膜介質可能會隨著時間的推移而堵塞，需要定期清洗或更換。

MBBR的應用

MBBR技術在汙水處理領域具有廣泛的應用，包括：

市政汙水處理

MBBR技術用於處理中小城鎮的市政汙水，在這些地方，空間有限，傳統的汙水處理技術可能不可行。

工業汙水處理

MBBR技術用於處理來自各種行業的工業汙水，包括食品飲料、化工和製藥行業。

陸基水產養殖

MBBR技術用於處理陸基水產養殖系統（如養魚場）的汙水，以降低含氮化合物和有機物的濃度，然後再排放到環境中。

海洋養殖

MBBR技術用於處理海洋養殖系統（如魚塘和蝦塘）的汙水，以降低含氮化合物和有機物的濃度，然後再排放到環境中。

飲用水處理

MBBR技術可以用作預處理步驟，在進一步處理生產飲用水之前，去除原水源中的有機物和含氮化合物。

結論

移動床生物膜反應器 (MBBR) 是一種高效且靈活的汙水處理技術，近年來已得到廣泛應用。

MBBR技術非常適合空間有限且傳統的汙水處理技術可能不可行的應用。

總的來說，MBBR技術是一種很有前景的汙水處理技術，可以產生高質量的出水並滿足排放標準。隨著持續的研究和發展，MBBR技術有望變得更具成本效益並在未來得到更廣泛的應用。