為什么越來越多的污水治理項目用到MBBR工藝
MBBR工藝是從上世紀80年代末從歐洲興起的，十幾年前開始在國內運用，隨著大家對MBBR的認知，目前國內很多污水廠的提標改造項目以及農村生活污水的治理項目開始廣泛運用MBBR工藝。
我們首先對MBBR工藝的原理了解一下。
MBBR工藝原理是通過向反應器中投加一定數(shù)量的懸浮載體，提高反應器中的生物量及生物種類，從而提高反應器的處理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝氣的時候，與水呈完全混合狀態(tài)，微生物生長的環(huán)境為氣、液、固三相。載體在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣泡更加細小，增加了氧氣的利用率。另外，每個載體內外均具有不同的生物種類，內部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養(yǎng)菌，這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化反應同時存在，從而提高了處理效果。
其次，我們通過數(shù)十個應用到MBBR工藝項目的實踐認知到MBBR工藝以下幾點優(yōu)勢：
1.簡單：只是在曝氣池投加一定量填料，即可將活性污泥池或厭氧池改裝為MBBR
改造費用低：填料投加量10-70%（按有效容積）；
2.：容積負荷可提高2-4倍，占地面積小
3.能耗低：水頭損失小，能耗只比活性污泥略有增加
4.穩(wěn)定性高：溫度變化和有害物質對MBBR工藝的影響要遠遠小于對活性污泥法的影響，當溫度變化、污水成分發(fā)生變化、或污水有害物質增加時，MBBR 耐受力很強。
MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法兩者的優(yōu)點，是一種新型的污水處理方法，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使載體處于流化狀態(tài)，進而形成懸浮生長的活性污泥和附著生長的生物膜，這就使得移動床生物膜使用了整個反應器空間，充分發(fā)揮附著相和懸浮相生物兩者的優(yōu)越性，使之揚長避短，相互補充。
在實踐中，我們對MBBR總結了一些MBBR工藝的深度認知。
1.MBBR懸浮載體投加能夠強化氨氮去除，同時也會強化TN去除。
MBBR直接的效果就是增加生物量，強化生物富集作用，生物膜上硝化菌群豐度是活性污泥的10余倍，并且擁有更豐富的硝化菌群的種屬。硝化細菌質變與量變，大大強化了系統(tǒng)硝化效果。
通過借用好氧池容，可以優(yōu)先滿足缺氧反硝化，好氧池容不足引起的硝化缺失，可以通過好氧區(qū)投加懸浮載體補足。生物膜分層分布的特點，為同步硝化反硝化（SND）的出現(xiàn)創(chuàng)造了條件。通過優(yōu)化控制，SND對TN去除貢獻能超過10%。
2.MBBR懸浮載體投加可以強化生物除磷。
活性污泥法，脫氮除磷效果難以兼顧，但是MBBR工藝通過懸浮載體的投加，使得系統(tǒng)成為了雙泥齡結構。懸浮載體生物膜上的固定態(tài)泥齡長，可滿足硝化細菌生長需求，因此可適當縮短活性污泥的懸浮態(tài)泥齡，強化生物除磷效果。
3.MBBR工藝影響掛膜因素眾多，并非低基質污水就難于掛膜。
MBBR掛膜因素有很多，如水溫，HP值，DO，水質溶度等，很多合作單位擔心進水濃度偏低，生物膜長不起來。
我們在項目實踐中，發(fā)現(xiàn)夏季掛膜在1-2周，冬季3-6周，一些生活污水項目上掛膜速度比工業(yè)污水快，在一些本身已經(jīng)投加填料的項目上，投放第二批填料時，明顯快于次投加的掛膜速度。
在眾多的影響掛膜快滿的因素中，常常被大家忽視的是填料載體的流化效果。流化提供的剪切力刺激微生物胞外聚合物EPS的分泌，強化了懸浮載體的掛膜。水力剪切，是微生物富集、篩選、進化的重要外在條件，也是生物膜動態(tài)更新的必要條件。通過優(yōu)化控制，完全可以規(guī)避低水質濃度對掛膜帶來的影響，水質濃度越低，對于控制的經(jīng)驗要求越高，需要確保水力剪切，實現(xiàn)正常掛膜。
生物膜越厚生物量越多，但是處理效果并非生物膜越后越好，MBBR就是為了強化傳質，才將傳統(tǒng)的固定床，優(yōu)化為移動床。如果傳質有問題，再多的生物量也沒有處理效果上的增益。懸浮載體內部過水流道面積有限，一味增加生物膜厚度將導致流道變窄，增加表面張力降低實際有效比表面積，系統(tǒng)傳質受阻；另一方面，DO穿透能力有限，若生物膜較厚內部易形成厭氧層，厭氧發(fā)酵將導致生物膜大面積同時脫落，影響處理效果。因此良好的生物膜為薄薄致密一層，MBBR工藝應保障生物膜良好傳質傳氧而非單純增大生物量。
