污水的新型生物膜处理技术

　　概述

　　本项技术由两个关键技术构成：一是针对中低有机物浓度有机废水的移动床生物反应器废水处理工艺技术。该技术适用于COD小于1000mg/L的废水，具有高效硝化和反硝化效果，特别适用于废水处理装置的提标升级改造；二是针对中高浓度工业有机废水的的垂直折流多功能生物反应器废水处理技术。该技术具有高的氧利用效率和高的容积负荷，适用于COD大于1000mg/L的工业废水的处理。与传统处理工艺相比，两种技术对废水处理表现出高效低耗的特点。

　　一、移动床生物膜废水处理技术（MBBR）

　　（1）MBBR技术思路

　　有机废水的生物技术有两种方法，一是活性污泥法，二是生物膜法。活性污泥法属于悬浮生物处理系统，其优点是曝气池内微生物、各环境要素分布均匀，传质效率较高，而且投资省。但是，该工艺的主要问题是：首先，排泥量大，泥龄较短，不能满足高效硝化的要求，进而不能实现高效脱氮；其次，容积负荷低，造成处理效率低和占地面积大；第三，容易诱发丝状菌膨胀等。生物膜法属于生物附着污水处理系统，其利用生物填料来固定微生物。与活性污泥技术相比，生物膜法的主要优点有：较长的污泥龄，适于世代周期较长的硝化菌的生长；溶解氧在生物膜上的梯度分布，为不同的微生物生态结构和代谢提供了条件；污水处理效率高、占地面积相对较小、抗冲击性强等，因此，适合处理工业废水。但是，生物膜法的主要缺点是微生物与各类底物之间的传质效率较低，表现为：（1）生物填料容易在曝气池内形成拥堵、结团或沟流，传质不均匀，直接降低生物膜法的效率；（2）反应器内气液接触时间短，氧的利用率低。

　　MBBR是将活性污泥法与生物膜技术耦合形成的新工艺，是将生物膜技术以活性污泥的方式运行的废水处理工艺。该技术在发挥了活性污泥法的高传质效率和生物膜法的高硝化效率的同时，有效克服了两者存在的问题。成为新兴的废水处理工艺。

　　（2）技术原理

　　MBBR工艺特征是在生物曝气池中填入可移动的生物载体。微生物在载体上挂膜和沉积，形成悬浮微生物、挂膜微生物和载体构架内沉积的微生物等不同状态的微生物，构成脱碳、硝化、反硝化微生物的生态结构，完成COD净化、氨的转化和脱氮等功能。同时，由于挂膜微生物保持了长的泥龄（SRT），对难降解性有机物表现出良好的分解能力。

　　（3）技术特点

　　MBBR具有如下技术特点：

　　① MBBR载体采用PE或PP经适当配方改性制成，具有良好的亲水性，密度接近1g/cm3,保证了载体具有很好的挂膜能力和在水中良好的移动性。而且，特殊的结构设计使各种功能微生物形成良好的生态分布和较高的生物量，实现高效的COD净化、氨的转化和脱氮等。处理水符合国家排放标准一级A。

　　② 在生物曝气池中移动的载体对气泡有切割作用。切割的气泡有利于提高氧在水中的溶解。氧的利用效率比活性污泥法提高15%-20%，从而降低运行费用。

　　③ 产生的剩余污泥量很少。产生的剩余污泥量为传统活性污泥法的10%-50%。

　　④ 具有灵活的工艺运行方式。可以推流式、序批式等方式运行。并方便地与其他各种单元技术连接。

　　⑤ 占地面积小。达到相同处理效果时，比传统活性污泥法的占地面积小20%-30%。

　　（4）投资及运行费用

　　投资费：生活污水的处理投资与活性污泥法相当。对工业废水才处理1000元/kg.COD。

　　运行费：对生活污水的处理比活性污泥法降低15%左右。

　　二、垂直折流多功能生化反应器污水处理技术（VTBR）

　　垂直折流多功能生物反应器（Vertical Tubular Biological Reactor，简称VTBR）是属于环境工程领域的水污染防治工程技术领域。该反应器采用全新的垂直折流流体流动方式，提高了气液接触时间，气液的传质效率，是一种多功能高效的污水生化处理装置。