MBBR工藝用于青島李村河污水處理廠升級改造

孟濤， 劉杰， 楊超， 余鵬
(中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院，天津300074)

摘要： 青島市李村河污水處理廠的升級改造工程規(guī)模為17 X 104 m3／d，在綜合分析污水廠
現(xiàn)有工藝、占地、進(jìn)出水指標(biāo)及運(yùn)行情況的基礎(chǔ)上，升級改造的生物處理工藝采用投加懸浮填料工
藝(MBBR工藝)，實(shí)施改造后出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918—
2002)的一級A標(biāo)準(zhǔn)。


關(guān)鍵詞： 污水處理廠； 升級改造； MBBR
中圖分類號：X703．1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C 文章編號：1000—4602(2013)02—0059—03
Application of MBBR Process in Upgrading and Reconstruction of
Licunhe WWTP in Qingdao City
MENG Tao，LIU Jie， YANG Chao， YU Peng
(North China Municipal Engineering Design and Research Institute，Tianjin 300074，China)
Abstract：The design capacity of the upgrading and reconstruction project of Licunhe WWTP．
Qingdao City was 1 7×1 04 m3／d．Based on the comprehensive analysis of the existing process．occupa—
tion space，influent and effluent indexes and operation situation of the WWTP．the MBBR process was
designed to be used in the upgrading and reconstruction project．After the reconstruction，the effluent
quality met the first level A criteria specified in Discharge Standard∥’Pollutants for Municipal Wastewater
Treatment Plant(GB 18918—2002)．
Key words： wastewater treatment plant； upgrading and reconstruction； Moving Bed Biofilm
Reactor(MBBR)

1項(xiàng)目背景
青島市李村河污水處理廠位于李村河下游南岸
入膠州灣口處，工程總規(guī)模為17×104 m3／d，分兩期
建設(shè)。一期工程是國內(nèi)首座利用亞洲開發(fā)銀行貸款
項(xiàng)目，建設(shè)規(guī)模為8×104 m3／d，采用改良UCT工
藝，于1997年建成投產(chǎn)；二期工程建設(shè)規(guī)模為9×
104 m3／d，采用改良A2／0工藝，2008年建成投產(chǎn)。
出水水質(zhì)執(zhí)行《城鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》
(GB 18918—2002)的二級標(biāo)準(zhǔn)。
由于污水處理廠出水排入膠州灣，其屬于半封
閉水域，根據(jù)國家環(huán)保總局、山東省和青島市的要
求，所有排向膠州灣的污水廠出水水質(zhì)應(yīng)達(dá)到《城
鎮(zhèn)污水處理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 18918--2002)
的一級A標(biāo)準(zhǔn)，因此需對現(xiàn)有污水廠進(jìn)行升級改
造。
2水質(zhì)確定及工藝選擇
合理確定設(shè)計(jì)進(jìn)水水質(zhì)是升級改造工程應(yīng)重點(diǎn)
研究的問題。工程設(shè)計(jì)以李村河污水廠近年來的實(shí)
測數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，采用適當(dāng)?shù)谋ＷC率確定進(jìn)水水質(zhì)。
保證率的選取既要保證污水處理廠處理出水達(dá)標(biāo)排
放，又不能因取值過高而造成浪費(fèi)。
進(jìn)水水質(zhì)見表l。
·59·
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萬方數(shù)據(jù)
第29卷第2期中國給水排水
表1 污水廠升級改造工程進(jìn)水水質(zhì)
Tab．1 Design influent quality mg·L
項(xiàng)目BOD； COD SS NH，一N TN TP
原設(shè)計(jì)進(jìn)
400 900 700 58 78 10
水水質(zhì)
改造工程設(shè)
500 950 750 58 80 13
計(jì)進(jìn)水水質(zhì)
李村河污水處理廠一期、二期工程均采用先進(jìn)
的除磷脫氮工藝，多年的運(yùn)行實(shí)踐證明，此工藝選擇
是適合李村河污水收集系統(tǒng)水質(zhì)特點(diǎn)的。隨著水量
的增加以及出水標(biāo)準(zhǔn)的提高，要求污水生物處理能
力更強(qiáng)，處理程度進(jìn)一步提高，因此需要提高生物池
的處理能力。
傳統(tǒng)的生物處理工藝勢必要求增大生物池的池
容，但李村河污水處理廠周圍已無發(fā)展用地，廠內(nèi)可
利用的土地遠(yuǎn)不能滿足生物池?cái)U(kuò)容需要，因此本次
升級改造只能通過提升現(xiàn)有生物池的處理能力來滿
足處理要求。
根據(jù)污水廠的實(shí)際情況，本次改造方案為不增
加生物池容積，在原牛物池好氧區(qū)內(nèi)加裝生物填料，
有效提高生物池內(nèi)硝化菌的總量，實(shí)現(xiàn)硝化反硝化
的強(qiáng)化處理。按照工程確定的進(jìn)、出水水質(zhì)要求，本
著“技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、高效節(jié)能、簡便實(shí)用、便于
與原工藝結(jié)合”的原則，選擇了強(qiáng)化污水二級生物
處理工藝方案——(UCT或改良A2／O)+移動床生
物膜(MBBR)工藝。
3 MBBR工藝
MBBR的原理是通過向反應(yīng)器中投加一定數(shù)量
的懸浮載體(填料)提高反應(yīng)器中的生物量及生物
種類，從而提高反應(yīng)器的處理效率。生物填料具有
有效表面積大、適合微生物吸附生長的特點(diǎn)。由于
填料密度與水的接近，因此曝氣時可與水呈完全混
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(xì)小，增
加了氧氣的利用率。另外，每個載體內(nèi)外均有不同
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，這樣每個載體都成為一個微型反應(yīng)器，使硝
化和反硝化反應(yīng)同時存在，從而提高了處理效果。
MBBR工藝兼具傳統(tǒng)流化床和生物接觸氧化法
的優(yōu)點(diǎn)，是一種新型高效的污水處理方法，具有以下
特點(diǎn)：
①節(jié)省池容。在相同的污染負(fù)荷條件下，組
合MBBR的生物處理池容約占常規(guī)生物處理池容
的20％～30％。
②適用于污水處理廠的擴(kuò)容或升級改造。由
于MBBR生物池的設(shè)計(jì)可根據(jù)污染負(fù)荷的大小控
制生物填料的填充率在10％～67％，因此當(dāng)實(shí)際進(jìn)
水水質(zhì)或水量發(fā)生變化時，可通過適當(dāng)提高填料填
充率，達(dá)到在原設(shè)計(jì)生物池容不變的情況下，滿足設(shè)
計(jì)出水標(biāo)準(zhǔn)的目的。
該工藝的應(yīng)用也受以下因素限制：
①M(fèi)BBR的技術(shù)關(guān)鍵在于密度接近于水、輕
微攪拌下易隨水自由運(yùn)動的生物填料。微生物賴以
棲息的新型載體的研制開發(fā)是移動生物膜法處理污
水的關(guān)鍵技術(shù)之一，其性能直接影響著污水處理效
果和投資費(fèi)用。
②溶解氧(DO)。因?yàn)镸BBR法主要是通過
懸浮填料來實(shí)現(xiàn)最終的污水處理，所以DO對懸浮
填料的影響也是影響整個處理結(jié)果的關(guān)鍵。反應(yīng)器
的充氧能力在一定范圍內(nèi)隨著懸浮填料填充率的增
大而增大。在曝氣的作用下，水隨填料一起流化，水
流紊動程度較無填料時大，加速了氣液界面的更新
和氧的轉(zhuǎn)移，使氧的轉(zhuǎn)移速率提高。隨著填料數(shù)量
的增多，填料、氣流和水流三者之間的切割作用和紊
動作用不斷加強(qiáng)。但加入填料量為60％時，填料在
水中的流化效果變差，水體紊動程度也降低，使得氧
的傳遞速率下降，氧的利用率降低。所以針對不同
類型的水質(zhì)，控制好DO濃度對整個工藝最終的處
理結(jié)果至關(guān)重要。
4生物池改造方案
本工程MBBR工藝的設(shè)計(jì)基于原UCT或改良
A2／O工藝，根據(jù)新的水質(zhì)條件下的計(jì)算，為保證水
溫低時出水總氮穩(wěn)定達(dá)標(biāo)，需增大缺氧池的容積，將
好氧池部分容積改為缺氧池，好氧池不足部分通過
投加高性能的懸浮填料來保證。
重新分配池容后在好氧池投加生物填料，大量
吸附生長在生物填料上的生物膜使生物池中的活性
生物量大大增加，從而提高了生物池的處理能力。
為配合李村河污水廠升級改造工程，用初沉池
出水模擬原生物處理+MBBR工藝連續(xù)進(jìn)行了現(xiàn)場
動態(tài)試驗(yàn)，出水總氮可以達(dá)標(biāo)。
在本次設(shè)計(jì)中，生物池必須保持原有池型及工
藝，同時盡呵能減少改造的土建工程量。在一期、二
期生物池的好氧區(qū)內(nèi)局部區(qū)域投加懸浮填料，以增
·60·

www．watergasheat．com 盂濤，等：MBBR工藝用于青島李村河污水處理廠升級改造第29卷第2期

加生物膜，構(gòu)成(UCT或改良A2／O)+MBBR工藝。
一期生物池改造方案見圖1。
圖1 一期生物池改造方案布置
Fig．1 Layout of rearrangement in biological pond 1
①原厭氧池和缺氧池設(shè)置不變，將第一廊道
部分好氧池改為過渡段，水溫較低時按缺氧池運(yùn)行
以保證對總氮的去除。
②將第三及第四廊道部分改為MBBR填料
區(qū)，采用增設(shè)弧形導(dǎo)流墻和推流器并側(cè)向設(shè)置出水
篩網(wǎng)的方法，在池內(nèi)形成循環(huán)流動。
總池容為70 560 m3，好氧段池容為39 234 m3，
厭氧及缺氧池容為31 326 m3，污泥回流比為100％，
混合液回流比為250％～300％，填料區(qū)容積約
12 500 m3，填料數(shù)量為5 000 m3，填料區(qū)增加6臺攪
拌器。
二期生物池改造方案見圖2。
圖2 二期生物池改造方案布置
Fig．2 Layout of rearrangement in biological pond 2
①原厭氧池和缺氧池設(shè)置不變，將第一廊道
部分好氧池改為過渡段，水溫較低時按缺氧池運(yùn)行
以保證對總氮的去除。
②將第二及第三廊道部分改為MBBR填料
區(qū)，采用增設(shè)弧形導(dǎo)流墻和推流器并側(cè)向設(shè)置出水
篩網(wǎng)的方法，在池內(nèi)形成循環(huán)流動。
總池容為82 000 m3，好氧段池容為45 595 m3，
厭氧及缺氧池容為36 405 m3，污泥回流比為100％，
混合液回流比為250％～300％，填料區(qū)容積約
15 000 m3，填料數(shù)量為6 000 m3，填料區(qū)增加攪拌器
8臺。
5運(yùn)行效果及總結(jié)
李村河污水處理廠的升級改造工程已經(jīng)順利通
過環(huán)保部門驗(yàn)收，出水水質(zhì)穩(wěn)定達(dá)到《城鎮(zhèn)污水處
理廠污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB 1891 8_2002)的一級A
標(biāo)準(zhǔn)。
MBBR工藝是污水廠升級改造可選擇的行之有
效的方法之一，在工程實(shí)際中關(guān)鍵是保證其填料處
于流化狀態(tài)，需要注意填料選擇、曝氣布置、攪拌器
選擇等方面因素。同時改造前也需對待改造生物池
的池壁結(jié)構(gòu)層進(jìn)行檢驗(yàn)，防止填料對其過度沖刷從
而影響結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。


參考文獻(xiàn)：
[1] 沈耀良，王寶貞．廢水生物處理新技術(shù)——理論與應(yīng)
用(第2版)[M]．北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社，2006．
[2]王翥田，葉亮，張新彥，等．MBBR工藝用于無錫蘆村
污水處理廠的升級改造[J]．中國給水排水，2010，26
(2)：71—73．

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作者簡介：孟濤(1981一)， 男，陜西商洛人，畢
業(yè)于天津大學(xué)環(huán)境工程系， 現(xiàn)為中國市政
【程華北設(shè)計(jì)研究總院第一設(shè)汁院工程師，
注冊環(huán)保工程師， 一直從事污水廠、給水廠
等市政工程的沒計(jì)工作。
E—mail：mengta003@cemi．conq．cn

收稿日期：2012—10一18


第29卷第2期
2013年1月
中國給水排水
CHINAⅥ7ATER＆WASTE97ATER
V01．29 No．2
Ja．．2013