生物转盘、人工湿地、人工快渗和移动床生物膜反应器工艺解析

针对我国小城镇污水处理现状，生物转盘、人工湿地、人工快渗和移动床生物膜反应器（MBBR）4种工艺都有使用，各有优缺点。现就以下4种工艺在实际运行过程进行对比，同样针对城区污水处理工程的现况和优点，提出恰当的技艺路线和营运模式，因而可以确保城区污水处理厂全覆盖工程顺利实施，更能确保城区污水厂的中期运营。

工艺简介

生物转盘工艺

生物转盘工艺是生物膜法污水生物处理技术的一种，是臭气灌溉和农田处理的人工强化，这样处理法使炎症等微生物、原生动物一类的迷你动物在生物转盘填料载体上生长繁殖，产生膜状生物性污泥---生物膜。

生物转盘由转动轴、转盘、尾矿处理槽和驱动设备等组成。其体系处理设备是垂直固定在水准轴上附着一层生物膜的球体盘片，光驱上半部露在大气中，下端约40%~50%的行情浸没在臭气中。工作时，臭气流过水槽，驱动设备带动转盘转动，当指数某部份浸泡在臭气中时，盘上的生物膜便对臭气中的有机物进行吸附；当磁盘离开液面暴露在气流中时，盘上的生物膜从空气中吸收气体对有机物进行降解。这样转轴带动转盘以一定的速率不停地转动，生物膜交替的与氨氮和气流接触，产生一个连续的吸氧、吸附、降解分解过程，使降解槽内污物中的有机物减少，使污泥得到净化。与此同时转盘上的生物膜也毕竟经历挂膜、繁殖、增厚和老化脱落的过程，开裂的生物膜可在后续泥水分离设备中除去。生物转盘除能有效地洗掉有机污染物外，随着膜的增厚，表层的微生物呈厌氧状态，还具备硝化、脱氮与除磷的系统。

以生物转盘为为主体的SMART工艺，生物转盘出水端增加滤布滤池过滤功能，良好的补足了生物转盘出水SS高的缺陷，因而进一步确保出水水质达标。

但在实际工期使用中，由于生物转盘设备加工制造复杂，十分是对轴承的加工水准要求较高，总体硬件的加工对硬件售后机加工水准要求规范。

人工湿地

人工湿地主要由人工基质（环氧）和水生植物组成，当前对人工湿地的处理原理已经取得了基本一致的认识：借助功能中根系+水生植物+微生物的化学、学科、物种的三重协同作用，通过根系过滤、吸附、沉淀、离子交换、盆栽吸收和微生物分解来实现对臭气的高效净化。

人工湿地常用来乡村分散地区、体量不大、对出水水质要求不高的地区。由于其建设支出低、运行成本低、维护相对简单等长处在农民地区有较大的推广。但当前随着城镇化的发展，住户对周边的常住环境要求越来越严格，由于人工湿地具有占地面积大、出水水质差、运行稳定性不好、周边环境恶劣等外因，一般不适于村庄污水处理。

人工快渗

人工快渗工艺属于污水土地处理的一种，主要采用人工填充的天然河砂（天然河砂选用一定的微粒级配），并掺入一定量的功能性特殊助剂，以确保既有较高的水轮负荷，又能满足出水的处理目标。系统运行采用干湿交替的运转方式，在各渗池里淹水和落干互相交替。在正常运行过程中，滤芯表面生长着物种膜，当污泥流经（为淹水阶段）时，因滤料呈压实状态，借助微孔颗粒径较小的优点，滤芯中粘土矿物和有机质的粘附效果及生物膜的物种絮凝作用，截留和粘附污水中的悬浮性物质和溶解性物质，且确保脱落的生物膜不会大量随水漂出，因而确保功能出水水质。运行一定时间后，由于功能中的有机物的沉淀和生物膜的快速生长，功能的渗透速率会有所下降，需进行落干（为落干阶段），以分解积累的有机物质，恢复媒介的粘附性能和渗透速率。这两个阶段的交替运行，截留吸附和物种氧化的交替进行就是人工快渗的主要净化制度。由于人工快渗独特的结构及进水方式，导致渗虑介质表面的微生物菌相特别多样，通过进水周期的改变，渗入介质表有好氧、兼氧、厌氧的效果，因而进一步改善污水的处理效果，其中好氧物种氧化是人工快渗系统清除有机污染物的主要制度。整个处理过程不需投加药剂，也不需传统好氧处理原理中采用的机器曝气等高能耗设备，故大大降低了处理设备的融资和运转开支。

但在实际运行过程中，人快渗面临下列诸多难题，主要表现在：人工快渗对污染物的去除机理主要借助滤料的过滤以及附着在滤芯表面微生物的粘附降解效果，末期去除效果好，中期随着滤料的堵塞和吸附的饱和，去除作用欠佳，臭气难以达标；同时在运行过程中需要人工定期对滤膜进行翻晒，节省大量财力。

MBBR工艺—移动床生物膜反应器

MBBR工艺即流动床生物膜处理技术。工艺采用独特的物种载体，在曝气或加盐的作用下，使附着在媒介上的微生物大量地生长繁殖，同样有效地去除废气中的有机污染物。

本技术的关键在于研究和开发出比例达到于水，在细微搅拌或曝气状态下便于随水自由运动的生物填料，该物种填料具有比表面积大、适于微生物吸附生长的优点。在好氧条件下，通过曝气充氧，气流泡的上升重力推动填料和周边的水域流动起来，当狂风穿过小溪和涂膜的空档时遭受阻挡被分割成小气泡，与此同时移动床吸附器，树脂被充分地搅拌并与海水混合，增强了生物膜与气体的接触时间，改善了氧的传递效率，增强了有机物的分解去除。在厌氧、缺氧条件下，急流和涂膜在潜水搅拌器的作用下充分流动起来，使生物膜和待处理的污染物充分接触，因而接近除去的动机。流动床生物膜反应器工艺由此而得名。

传统活性污泥法和固定式生物膜法虽然广泛应用于污水处理中，但二者存在耐冲击负荷较差、对低温改变敏感、容易造成污泥膨胀的颇多难题，后者也会造成堵塞和配水不均的难题，流动床生物膜处理工序运用生物膜法的基本原理，充份利用了活性污泥法的长处，同样又克服了传统活性污泥法以及固定式生物膜法的不足，为生物膜法更广泛地应用于污水的物种处理奠定了良好的基础。

MBBR工艺的主要特点：

容量负荷高，耗费占地

选择比表面积高的生物填料，在相同填充率及相近的排放负荷条件下，MBBR生物处理池约占常规物种处理池（涵盖厌氧、缺氧、好氧段）20～30%的池容。

耐冲击性强，型号稳固，运行靠谱

MBBR反应器不但具备传统生物膜法耐冲击负荷、污泥龄长、剩余污泥少的长处，不过当污泥温度、皂苷发生改变，如果污水毒性提高时，生物膜对此的耐受力也很强。

搅拌和硝化系统操作快捷，维护简单

曝气系统采用穿孔曝气管系统，不易堵塞。搅拌器采用具备香蕉型搅拌叶片，外貌线条造型圆润，不损坏填料。整个搅拌和硝化系统很容易维护管理。

生物池无堵塞情况

由于树脂和急流在物种池的整个体积内都能得到混合，从根本上杜绝了物种池堵塞的可能，即使池容得到完全借助。

使用灵巧快捷

工艺的灵活性体现在两方面。一方面，可以采用这些池型(深浅方圆都可)，而不影响技艺的处理效果。另一方面，可以很灵巧地选择不同的树脂填充率，接近兼顾高效和远期扩大处理规模而无需增大池容的要求。对于原有活性污泥法处理厂的改建和升级，MBBR工艺也可以很方便地与原有的技艺有机结合起来移动床吸附器，改善处理效果。

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