MBBR工藝原（yuán）理是運用生物（wù）膜法的（de）基本（běn）原理，通過（guò）向反應器中投加一定數量的懸浮載體，提高反應器（qì）中的生物量及生（shēng）物種類，從而提高反應（yīng）器的處理效率。由於填料密度接近於（yú）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（jiā）細小，增加了氧氣（qì）的利用率。另外，每（měi）個載體內外（wài）均具有不同的生物種類，內（nèi）部生長一些厭氧菌或兼氧菌，外部為好氧菌（jun1），這樣每個載體都為一個微型反應器，使硝化反應和反硝化（huà）反應同時存在，從而提高了處理效果。

一、MBBR工藝的原理和特點

1、MBBR工藝的原理

MBBR工藝原理是通過向反應器中投（tóu）加一定數量的懸浮（fú）載體，提高（gāo）反應器中的（de）生物量及生物種類，從（cóng）而提高反應器的處理效率。由於填料密度（dù）接近於水，所以在曝氣的（de）時候，與水呈完（wán）全混合（hé）狀（zhuàng）態，微生物生長的環境為氣、液、固（gù）三相。載（zǎi）體（tǐ）在水中的碰撞和剪切作用，使空氣氣（qì）泡（pào）更加細小，增加了（le）氧氣的（de）利用率。另外，每個載體內（nèi）外均具有（yǒu）不同的生物種類，內部生長一（yī）些厭氧菌或兼氧菌，外部為好養菌，這樣每個載體都（dōu）為一個微型反應器，使硝化反應和反硝（xiāo）化反應同時存在，從而提高了處理效果。

MBBR工藝兼具傳統流化床和（hé）生物接觸氧化法兩者的優點，是一種（zhǒng）新型高效的汙水處理方法，依靠曝氣池內的曝氣和水流的提升作用使（shǐ）載體處於流化狀（zhuàng）態, 進而形成懸浮生長的活性（xìng）汙泥和（hé）附（fù）著生長的（de）生物膜，這就使得移（yí）動床生（shēng）物膜使用了整個反應器空間，充分（fèn）發揮附著相和懸浮相生物兩者的優越性，使（shǐ）之揚長避短（duǎn），相互補（bǔ）充。與以往的填料不同的是，懸浮填料能與汙水頻繁多次接觸（chù）因而被稱為“移動的生物膜”。

2、MBBR的優點

與活性汙泥（ní）法和固定填料生物（wù）膜法相比，MBBR既具有活性汙泥法的高效性（xìng）和運轉靈活性，又具有傳統生物膜法耐衝擊負荷、泥齡長、剩餘汙泥少（shǎo）的特點。

（1）填料特點

填料多為（wéi）聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨（ān）酯泡沫體等製成的，比重接近於水，以圓柱（zhù）狀和球狀為主，易於掛膜，不（bú）結團、不堵塞、脫膜容易。

（2）良好的脫氮能力

填料上形成（chéng）好養、缺氧（yǎng）和厭氧環境，硝化和（hé）反硝化反應能夠在一（yī）個反應器內（nèi）發生，對（duì）氨氮的去除（chú）具（jù）有良好的（de）效（xiào）果。

（3）去除有機物效果（guǒ）好

反應器內汙泥濃度較高，一般汙泥濃度為普通活性汙泥法的5～10倍，可高達30～40g/L。提高（gāo）了對有機物的處理效率，同時耐衝擊負荷能力強。

（4）易於維護管理

曝氣池內無需設置填料支（zhī）架，對填料以及池（chí）底的（de）曝氣（qì）裝（zhuāng）置的維護方便，同時（shí）能夠節（jiē）省投資及占（zhàn）地麵（miàn）積。

3、MMBR缺點

（1）反應器中的填料依靠（kào）曝氣和水流的提升作用處（chù）於流化狀態，在實際工程中，容易出現局部填料堆積的現象。為了避免填料堆積現象，需改進曝氣管路的布置以及反應器的結構。反應器的結構在很（hěn）大程度上決定了它的水力特性（xìng）。實際工程中，當單（dān）個反應器的長深比為0.5左右（yòu）且長度不大於3m時有利於填料完全移動（dòng）。在實際工程設計時應通過大量試驗來優化反應器的構造和水力特性，降低能耗，進一步提（tí）高MBBR的經濟效益。

（2）反應器出水往往設置柵板或格網以避免填料流失，但容易造成堵塞。在實際工程中，可（kě）以設置活動柵板，定（dìng）期進行（háng）人工清理，也可設置空氣反吹裝置（zhì）以防止（zhǐ）堵（dǔ）塞。

二、MBBR填料的判別指標

1、生物膜的附著性

生物膜的附著能力-評價填料優劣的最重要指標生物附著量=受保護的表麵積(與填料的設計運行狀態構有關)× 單位表麵積的生物附著量(與填料的性（xìng）能有關)

2、填料性能

填料性（xìng）能-評價填料生物附著量的最重要指標

(1)填料表麵性能

1、表麵構造:一般認為表麵粗糙度大，掛膜速（sù）度（dù）快。

2、表麵（miàn）電位:一般微生物帶負電荷（hé），填料（liào）表麵為正電（diàn）荷適宜微生物生長。

3、親水性:微生物為親水性粒（lì）子，填料親水性好適合（hé）微生物生長掛膜狀態。

(2)水力（lì）學性（xìng）能

1、孔隙（xì）率:填料占用的體積，孔（kǒng）隙率高好。

2、形狀尺寸:影響水流、氣流的流態。

(3)流化性能:與填料的密度有關。填料的密度應為0.97-1.03，較小的曝氣或攪拌（bàn）即可實現流化。

3、掛膜成熟判別

肉眼判斷:

生（shēng）物膜均勻分（fèn）布於（yú）載體（tǐ）表麵，越靠近載體表麵越致密，反之越鬆散，同時載體顏色變深，標誌著載體掛膜進入了（le）成熟期。

鏡（jìng）檢判斷:

生物膜結構致密，微生物（wù）種類多樣化，固著型纖毛蟲、鍾蟲、累枝蟲等數量居多，有少量輪蟲、遊泳型纖毛蟲出現標誌著生（shēng）物膜的成熟。

三、MBBR的研究現狀

MBBR是在20世紀90年代中期得到開發和應用的（de），其兼具傳統流化床和生物接觸氧化法兩（liǎng）者的優點，是一種新型高效的汙水（shuǐ）處理方法。迄今為（wéi）止，國外已應用MBBR進行處理生活汙水、工業（yè）廢水的小試、中試及（jí）生產性（xìng）實驗研究，均取得了較好的效果。其中，美（měi）國的Captor工藝和德國的Linpor工藝是目前兩種比較成熟的多孔懸浮載體係統。在完全混合反應器中（zhōng）加入聚氨酯泡沫塊供微生物附著生長，用於（yú）處理城市生活汙水，研究了其對BOD的去除和硝化作用。

結果表明，硝化（huà）細菌優先（xiān）附著生長在載體上，硝化活性達0.33mgN/h·塊載體（載體體積為（wéi）8cm3/塊），在4h內，BOD可完全去除，並繼（jì）而發生硝化作（zuò）用，硝化（huà）作用可在10h內完成。在過去的10年中，移動床生物膜技術在（zài）挪威得到了發展，現已有100多個（gè）基於此技（jì）術的汙水處理（lǐ）廠在17個國家中投（tóu）入使（shǐ）用或在建（jiàn）造之中，它們主要（yào）用於去除市（shì）政汙（wū）水（shuǐ）或工業廢水中的有機物及氨氮（dàn）。

微生物（wù）賴（lài）以棲息的新型載體的研製開發是移動生物膜法處理廢水的關鍵技術之一，其性能直接影響著（zhe）汙水（shuǐ）的處理效（xiào）果和投資費用。科研工作者（zhě）以改進填料為突（tū）破口，不（bú）斷（duàn）推動移動生物膜法（fǎ）的發展（zhǎn）。目前的懸浮（fú）填（tián）料大多是（shì）由聚乙烯、聚丙烯及其改性材（cái）料、聚氨酯（zhǐ）泡沫（mò）體等製成的（de），比重接近於（yú）水，長了生物膜（mó）以後，在正（zhèng）常的（de）曝氣強度下極易（yì）達到全池流化翻動。

懸浮（fú）填料的形狀通常為球狀（zhuàng）、圓筒狀（zhuàng）或粒狀，一般認為球狀有良好的水力學特（tè）性，是最理想的形狀。但受到（dào）生產技術（shù）的（de）限製，有時將材料作成球狀很困難（nán）；而圓筒狀填料當其長徑比為（wéi）1時接近於球狀，因此（cǐ）懸浮填（tián）料一（yī）般選（xuǎn）擇圓筒狀。另外，填充在生物膜反應器的填料的比表麵積多在（zài）100～500m2/m3之間。由聚乙烯製成的懸浮（fú）填料分兩（liǎng）種：一種為φ10×7（mm）、比表麵積為335m2/m3，另一種為φ15×15（mm）、比表麵積為235m2/m3；由聚丙烯製成的懸浮填料，密度為0.94g/cm3，形狀為有波紋的圓柱體，尺寸為φ15～20（mm）×20～30（mm）。

近年來，我國不少學者也進行了MBBR工藝的研究，但大多仍處於（yú）試驗（yàn）性研究階段。其關鍵技術在於對（duì）懸浮填料的研（yán）究，如同濟大學（xué）的專利產品（pǐn）為φ50×50（mm）的圓筒狀懸浮填料，比表麵積（jī）為278m2/m3，材料為改性的聚乙烯；李（lǐ）峰報道的懸浮填料由聚丙烯塑料製（zhì）成，為（wéi）φ50×50（mm）的圓筒狀，比表麵積（jī）為350m2/m3。一般（bān）來說，國內使用的載體（tǐ）外形尺寸（cùn）比國外的要（yào）大，這主要是受整個工藝和（hé）出水格柵的限製。

總體（tǐ）而言，我國目前對（duì）懸浮填料的研究才剛剛起步，新型懸浮填料在我國汙水處理工程中的應用具有廣（guǎng）泛的發展空間。目前，國內常（cháng）用的填料（liào）有蜂窩填料、軟性填料、半軟性（xìng）填料及複（fù）合填料等固定型填料，但這些填料在使用中常會遇（yù）到堵塞、結團、布氣布水不（bú）均勻等問題，影響了生物處理效（xiào）果。另外，上述填料均需安裝在（zài）輔助支架上，這就給填料的安裝、更（gèng）換等造成諸多不便，使工程投資和運行管理費用（yòng）相對提高。

從經濟、實用、高效（xiào）的角度出發，高性能的新（xīn）型填料在（zài）材質方麵，應具（jù）有價格（gé）低（dī）廉、使用壽命長、易掛膜等特點；在結構方麵，設（shè）計的比表麵積應盡可能地大，並可以製造一些功能區，適應不（bú）同要求的厭氧（yǎng）、好氧微生物的生長，又兼顧易（yì）脫膜的特點（diǎn）。同（tóng）時，應盡可能地降低懸浮填（tián）料的造價，最大程度發揮其優點，使懸浮填（tián）料能更廣泛（fàn）地應用到汙水處（chù）理中。