對磷去除的影響
適度厚度生物膜：聚磷菌在生物膜中能夠較好地生長和代謝。在好氧條件下，聚磷菌過量攝取污水中的磷并儲存于細胞內(nèi)，通過排放剩余污泥可實現(xiàn)除磷。此時生物膜的結(jié)構(gòu)和微生物群落有利于聚磷菌的生存和發(fā)揮作用，磷的去除效果較好。
生物膜過厚：會使生物膜內(nèi)部的傳質(zhì)受限，好氧區(qū)域的溶解氧難以到達深層，影響聚磷菌在好氧條件下對磷的攝取。同時，過厚的生物膜可能導致污泥停留時間延長，聚磷菌在厭氧環(huán)境下釋磷后，無法及時在好氧環(huán)境中過量吸磷，從而降低除磷效果。
生物膜過?。何⑸锪可?，聚磷菌數(shù)量也相對不足，對磷的攝取能力有限，無法有效去除污水中的磷，導致出水磷含量超標。
工藝特點
優(yōu)點
處理能力：容積負荷高，能在較小的空間內(nèi)處理大量污水，對現(xiàn)有污水處理廠升級改造效果顯著，不增加用地面積，僅需對現(xiàn)有設(shè)施簡單改造，污水處理能力可增加 2-3 倍，并提高出水水質(zhì)。
耐沖擊性強：沖擊負荷以及溫度變化對 MBBR 工藝的影響要遠遠小于對活性污泥法的影響，當污水成分發(fā)生變化或污水毒性增加時，生物膜對此耐受能力較強，性能穩(wěn)定，運行可靠。
維護管理簡便：攪拌和曝氣系統(tǒng)操作方便，曝氣系統(tǒng)采用穿孔曝氣管系統(tǒng)，不易堵塞；攪拌器采用香蕉型的攪拌葉片，外形輪廓線條柔和，不損壞填料，整個攪拌和曝氣系統(tǒng)很容易維護管理。
靈活適應(yīng)性：可以采用各種池型，而不影響工藝的處理效果；還可以靈活選擇不同的填料填充率，達到兼顧和遠期擴大處理規(guī)模而無需增大池容的要求。
生物池無堵塞：由于填料和水流在生物池的整個容積內(nèi)都能得到混合，從根本上杜絕了生物池的堵塞可能，因此池容得到完全利用。
使用壽命長：耐用的生物填料，曝氣系統(tǒng)和出水裝置可以整個系統(tǒng)長期使用而不需要更換，折舊率低。
生物膜厚度對 MBBR 工藝處理效果的影響占比難以量化，因為 MBBR 工藝的處理效果是由多個因素共同作用的結(jié)果，包括水質(zhì)特性、填料特性、水力條件、曝氣情況、微生物種類等，這些因素之間相互影響、相互制約。
在一些特定的實驗條件或?qū)嶋H工程案例中，通過控制其他變量，可能會觀察到生物膜厚度變化對處理效果有較為顯著的影響，但也很難給出一個確切的占比數(shù)值。例如，在某些研究中發(fā)現(xiàn)，當生物膜厚度從適宜狀態(tài)變?yōu)檫^厚時，COD 去除率可能會下降 10% - 30%，氨氮去除率可能下降 15% - 40%，但這也會因不同的污水類型、工藝參數(shù)等而有所不同。
因此，不能簡單地用一個固定的占比來衡量生物膜厚度對 MBBR 工藝處理效果的影響，而需要綜合考慮各種因素，通過實驗研究和實際運行經(jīng)驗來分析生物膜厚度在具體工藝中的作用，并進行優(yōu)化控制。
生物膜的厚度會影響 MBBR 工藝的能耗，主要體現(xiàn)在以下幾個方面：
曝氣能耗：生物膜厚度增加會使氧傳遞阻力增大。因為較厚的生物膜內(nèi)部存在缺氧區(qū)域，氧氣需要穿過更厚的生物膜層才能到達內(nèi)部的微生物，這就需要提高曝氣量來微生物的需氧量，從而增加了曝氣能耗。研究表明，當生物膜厚度從適宜狀態(tài)增加到過厚時，為維持相同的處理效果，曝氣量可能需要增加 20% - 50%，相應(yīng)的曝氣能耗也會顯著上升。
攪拌能耗：生物膜過厚可能導致懸浮填料的比重增加，流動性變差。為了填料在反應(yīng)器內(nèi)的均勻流化，需要增加攪拌強度或延長攪拌時間，這無疑會增加攪拌能耗。此外，攪拌強度的增加還可能導致生物膜表面的剪切力增大，促使生物膜脫落，雖然一定程度的脫落有利于控制生物膜厚度，但過度脫落會影響處理效果，需要在攪拌強度和生物膜穩(wěn)定性之間找到平衡。
水力輸送能耗：生物膜厚度影響反應(yīng)器內(nèi)的水力條件。過厚的生物膜會使反應(yīng)器內(nèi)的水流阻力增大，為了污水在反應(yīng)器內(nèi)的正常流動和水力停留時間，需要增加水泵的揚程或流量，從而增加了水力輸送能耗。特別是在處理高濃度有機廢水或生物膜生長較快的情況下，水力輸送能耗的增加更為明顯。
由此可見，生物膜厚度對 MBBR 工藝的能耗有著重要影響，在實際運行中，需要合理控制生物膜厚度，以降低能耗，實現(xiàn)工藝的節(jié)能運行。
脫氮效果好：MBBR 工藝中，由于填料的存在，使得反應(yīng)器內(nèi)的水流狀態(tài)較為復(fù)雜，形成了局部的缺氧和好氧環(huán)境。這種環(huán)境有利于硝化細菌和反硝化細菌的生長和繁殖，能夠在同一個反應(yīng)器內(nèi)實現(xiàn)硝化和反硝化過程，從而提高了對污水中氮元素的去除效果。通過合理控制工藝參數(shù)，可以使出水的總氮含量達到較低的水平，滿足嚴格的排放標準。
運行管理方便：MBBR 工藝的設(shè)備相對簡單，主要包括反應(yīng)器、曝氣系統(tǒng)、攪拌系統(tǒng)等。曝氣系統(tǒng)和攪拌系統(tǒng)的操作較為簡便，且不易出現(xiàn)堵塞等問題。同時，由于無需污泥回流和復(fù)雜的污泥處理系統(tǒng)，減少了運行過程中的維護工作量和管理難度，降低了人工成本和運行風險。
占地面積?。河捎?MBBR 工藝具有較高的處理效率和容積負荷，在處理相同規(guī)模污水時，所需的反應(yīng)器容積相對較小，因此占地面積也比傳統(tǒng)的污水處理工藝小。這對于土地資源緊張的地區(qū)來說，具有重要的現(xiàn)實意義，可以有效節(jié)約土地成本，提高土地利用率。
除了前面提到的影響外，生物膜厚度對 MBBR 工藝處理效果還有以下幾方面影響：
對微生物種群結(jié)構(gòu)的影響
厚度適宜：當生物膜厚度適宜時，從生物膜表面到內(nèi)部會形成有梯度的環(huán)境，包括好氧、缺氧和厭氧區(qū)域。這有利于不同種類的微生物生長，如好氧菌、厭氧菌和兼性厭氧菌等，形成復(fù)雜且穩(wěn)定的微生物生態(tài)系統(tǒng)，各種微生物相互協(xié)作，共同完成對污染物的降解和轉(zhuǎn)化，從而提高處理效果。
厚度過厚：生物膜過厚會導致內(nèi)部環(huán)境變化，使一些對環(huán)境要求較為苛刻的微生物生長受到抑制甚至死亡，從而破壞微生物種群結(jié)構(gòu)的平衡。例如，過厚的生物膜可能使內(nèi)部的好氧區(qū)域縮小，好氧微生物的生長空間受限，進而影響有機物的好氧降解和氨氮的硝化作用。
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