MBBR在準IV類提標改造中的應用與思考

MBBR，作為一種新型高效的污水處理方法，運用生物膜法的基本原理，強化污染物去除。MBBR既充分利用了活性污泥法的優點，又克服了傳統活性污泥法及固定式生物膜法的缺點，同時兼具傳統流化床和生物接觸氧化法的特征，依靠曝氣或攪拌的動力使載體處于流化狀態，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜復合系統，使得MBBR充分利用了了整個反應器空間，并發揮了附著相和懸浮相生物兩者的優越性，揚長避短，相互補充。與以往填料不同的是，懸浮載體能與污水頻繁多次接觸因而被稱為“移動的生物膜”。

MBBR即移動床生物膜技術，其微生物本質是生物膜，水力學特征是移動床，李村河污水處理廠是采用MBBR持續升級的典型案例。

青島李村河污水處理廠在2010年之前運行水量17萬m3/d，出水執行一級B標準。2010年進行第一次提標改造，要求出水COD、BOD、氨氮要達到一級A標準。采用思普潤MBBR技術，將MBBR工藝嵌入到好氧池中，實現了以上指標的穩定一級A達標。隨著青島市的發展，污水處理量逐年上升。2015年該污水廠進行第二次提標改造，首先水量從17萬m3/d提升到25萬m3/d，其次要求所有出水指標均達到一級A標準，且出水具備達到準IV類水的能力。所以我們采用工藝布置形式，擴大了好氧區懸浮載體的投加區域，并形成了五段Bardenpho工藝，來實現提量和提標。

在整個MBBR的升級改造過程中，從設備方面考慮，我們增加了懸浮載體、曝氣系統、進水系統和出水篩網系統，形成了整個MBBR工藝中的設備部分。但MBBR絕不僅僅是設備的簡單集合，對工藝的認知不足就可能導致工藝的失敗，比如填料堆積，篩網跑漏等。李村河污水廠在原池采用MBBR進行改造，實現了從一級B到一級A到體量到達到準IV水的平滑升級。是MBBR在城市污水廠升級改造中的典型應用。

MBBR的升級改造技術路線

在污水廠升級改造的技術路線上，宏觀上需要流域統籌、廠網協同，而對于污水處理廠本身而言則主要是能源資源的配置，核心則是各指標，如氨氮、TN、TP、SS去除方式的具體選擇。根據多年的升級改造經驗，大體形成了三條技術路線：

第一個技術路線是氮素分置。該技術路線的特點是對于生化池的改動小，生化池主要去除氨氮，但需要新增反硝化濾池或MBBR后置反硝化池、混凝等工藝用以去除TN、TP和SS。例如2008年無錫蘆村的案例就是采用這樣的技術路線，在好氧池投加懸浮載體，強化處理效果，并且增大了缺氧區，為反硝化脫氮創造條件。同時蘆村改造的時候，也是新建了深度處理系統，保證了各指標能夠穩定達到一級A的標準。

MBBR之所以能夠強化硝化反硝化過程，主要是因為從微生物的層面上，在懸浮載體、活性污泥這樣的復合系統中，除了亞硝化單胞菌這些污水處理常見的AOB以外，還有硝化螺旋菌作為優勢菌種存在。當硝化螺旋菌作為優勢菌種存在時，出水氨氮一般都非常穩定，在2mg/L甚至是1mg/L以下，可以作為出水水質較好和穩定的指示性微生物。進一步，我們發現隨著填料的成熟，硝化細菌逐步向填料上富集，這是微生物長期進化及選擇的結果。所以，以硝化菌群為代表的比生長速率低的長泥齡菌群更易在填料上富集。此外，許多高效反硝化菌群雖然是異養菌，生長速率很低，但它的反硝化速率卻很高，在填料上也會有大量的檢出。并且隨著運行時間的延長，填料上的硝化菌群的占比會逐步增加。通過對十幾個污水處理廠的填料進行測定，硝化細菌占比一般在8-10%，最好的為25%的，差異主要是與各個污水處理廠的運行水平有關。