今天“水進展·水圈”群主劉智曉在“水進展水圈群”里發起了討論話題：“MBBR of the Future”.就MBBR/IFAS技術的應用現狀、設計方法、存在問題及未來展望進行了熱烈探討，形成了一些觀點。
“水進展·水圈”參與討論群友：
廣州華浩馮祥軍高工；華東理工舒鵬博士；諾衛環境閻懷國總工；首創股份劉智曉博士；東北院高旭副總工；華北院九院李金河總工；利爾化學張成甫博士；江蘇環保產業研究院陳珺總工；華北院二院劉龍志副院長高工；華北院二院周丹副總工；哈爾濱理工大學閆險峰教授等
馮祥軍首先提供了幾張MBBR填料的掛膜圖片和鏡檢照片，展開了本期話題。根據馮祥軍的試驗觀察，在溶解氧充足的情況下，填料最早長的是鐘蟲，時間久了會有后生動物，生物鏈逐漸延長。生物膜里面有輪蟲和線蟲。污泥量并不一定會增加，但延長了泥齡，應該算是雙泥齡，運行能耗會增加，硝化效果好，反硝化效果好像沒有明確的數據。
舒鵬建議這種填料的表面需要進一步親水性優化。閻懷國提出MBBR在缺氧池應用比較少，但有一個案例脫氮效果比較好。張成甫的觀點是反硝化有類似的填料，規格更小一些。這樣的填料大規模用于不新增構筑物的情況下提標。劉智曉提出反硝化MBBR國外有十多年的成熟案例，國內之前尚沒大規模案例，但是2014年首創在山東東營做了一個反硝化MBBR，正在調試中，這是國內第一個反硝化MBBR。李金河說華北院最近做了一個5萬噸后置反硝化的，運行可以去除10mgl總氮，就是乙酸鈉量太大，HRT2h，TN去除10mg/l。
高旭提到應用實例青島團島污水廠提標效果很好，進水cod800～1000，進水總氮125，出水達到一級A。主要增加硝化功能。mbbr不同于ifas工藝。現在東北院也越來越接受這個工藝，特別是在低溫硝化和提標方面。效果確實不錯，青島某廠家產品在內蒙古林河提標一個氧化溝工藝，水溫低于6度，仍然可以達標。舒鵬想明晰的一點是填料上掛膜的生物膜內層通常的厭氧缺氧條件，所以可以進行有效的脫氮。馮祥軍提出疑問，填料上的膜挺薄的，不知道是否能形成缺氧環境。高旭也認為這個不明顯，主要解決短泥齡硝化的功能，生物膜很薄（MBBR填料生物膜內部可以實現缺氧區域，進而實現SND,劉智曉注）。陳珺認為填料上的生物膜不僅僅在于厚度，而在于面積。
生物池填料的投加比是大家關注的一個問題，對于投加比，李金河給出填料投配比為20-60%，一般投配區投配比30%-40%左右，mbbr已初步成熟，產品行業標準10月份也頒布了。李德強認為60%有點高，流化會有問題。張成甫指出這個填料也是國家重大科技公關成果。但個人認為也不要太過拔高填料的意義，最終效果的保證需要太多的前提條件和過程控制。李金河指出目前在研究上集中在兩個方向:1.產品開發，材料、密度、強度、比表面積、掛膜量等等2.工程應用，負荷、流態等，這個很難用試驗摸索，863和水專項均立項專門研究。
張成甫的經驗是掛摸后還是會沉淀。做不到懸浮，是個潛在的工程問題，但這個實例應用的場合是工業污水，污染負荷非常高。從山東市政污水工程案例現場來看，市政污水掛膜接近6年的樣子沒有沉淀現象。高旭也認為沉淀情況較少出現。馮祥軍也沒發現沉淀，停止曝氣后填料馬上上浮。
對于曝氣和攪拌方式，陳珺認為這個工藝的曝氣攪拌非常重要，曝氣系統通常做成在水流方向的垂直斷面上形成環流。要是均勻地布置曝氣頭，填料容易漂浮在水面。馮祥軍認為保證流化，要增大曝氣量。以高旭在團島的經驗，生化池內DO=1.5～2.0，并不高。如果設計的好，完全可以解決流化的問題。馮祥軍說無錫一些廠的經驗是氨氮達標了，能耗也升高了。陳珺的提出是那么低的DO倒是很少見，需要控制生物膜的厚度，國外的一些案例都在3-4mg/L。Brookfield WWTP:3mg/l，James river WWTP: 4mg/l，Marquette lileWWTP:4mg/l。高旭認為好的產品是掛膜快，薄實際運行案例DO國內有達到5～6mg/L的。
牧馬草原提出大規模應用的話，曝氣是否采用微孔，是否是從微孔曝氣頭布置方式上做些文章。高旭的實例不是用微孔曝氣器，用穿孔管曝氣。并且不是均勻布置。閆險峰也認為曝氣方式和曝氣量的選擇很重要！同時常時間運行后池內懸浮污泥量要高些！根據經驗，池內D0不宜過高，在1.0左右即可！高旭認為填料設計自清洗功能也很重要。牧馬草原的疑問是不是微孔雖然效率高但起不到攪拌剪切的效果？還是其他原因啊？高旭認為不全是，流化有專門的攪拌器。陳珺認為曝氣的一個重要用途是促使填料摩擦，控制生物膜的厚度。劉智曉認為生物膜厚度是一個相對概念，每個季節都有不同，池子的位置不同，生物膜厚度也不同；即使同一個填料，在填料的不同位置，生物膜厚度也不一致生物量在MBBR池分布是不均衡的，對于MBBR工藝的設計，劉智曉先給出了國外某WWTP實際測定的biomass數量沿池分布圖，見下圖。
馮祥軍的疑問是看到有的設計做了隔板形成環流，但不知道實際運行中有沒有這樣做設計的，國內好像都是提標改造工程中應用，應該都沒做隔板。閆險峰說工業用建議分格，市政大水量擋板！同時這種工藝很需要技術人員的運行水平，在調試期是一種運行方式，決定了硝化反硝化菌能否成長，運行期膜的增長又需曝氣量的調整，確保穩定和脫落！總之考驗操作技術人員！否則，事得其反！張小心的經驗擋板是有應用實例的，西安某水廠就采用了是可行的，設計非常巧妙。
對于填料產品質量，東北院高旭的設計思想是，如果業主不接受高質量的產品，我寧可不設計IFAS工藝，這方面，江南李激教授很有心得，她在無錫實驗時，有些廠家的產品干脆不掛膜。陳珺認為這個工藝是個系統的設計，也不光是那個填料，曝氣、塞網都很重要。對于陳珺提出的固液分離方法，李金河答復桶式、孔板式都有。
MBBR的設計參數的擇取和一直是困擾行業的問題，劉智曉首先提出引導性問題：MBBR設計到底是以容積負荷還是面積負荷？設計設計過程中設計院如何確定的？反硝化MBBR的設計的NO3-N負荷是多少？
李金河介紹華北院這幾年在MBBR與SBR、卡魯塞爾、百洛克、A2O等結合HYBAS用于提級改造進行了很多工程實踐，還是有效果的，尤其是低溫、低碳源、穩定水質等方面。
對于十月份出臺的MBBR產品標準，高旭說這個標準是產品標準，沒有提反硝化速率（當時鄭興燦主編時提出一個產品的硝化速率值，與會專家不同意）。陳珺說反硝化速率大概是1-2gNO3-N/m2.d，和碳源類型、水溫都有關。大概2010年前去瑞典馬爾默的時候，他們正好在調試這個反硝化MBBR，印象比較深，這個方面Odegaard是權威。高旭認為后置反硝化由于加了碳源，反硝化速率應該很好。李金河說產品標準目前只有硝化速率。劉智曉基本認可提出這些專家的觀點。對于MBBR產品標準，是否應該給出硝化、反硝化速率等基本工藝參數，大家存在分歧。劉智曉認為國內MBBR設計標準不規范，基本依賴產品廠家提供參數，造成設計的混亂，出臺的標準應該盡快指導和規范設計，給定基本的設計標準和參數范圍。高旭認為產品明確硝化速率不應該，華北院李金河同意東北院高總意見，承載該承載的，產品標準與技術規程、設計規范還是有區別的。李金河說今后有標準了，也許還要改進，但總有一個相同的平臺了，這也是產品標準的意義吧。劉智曉倒是認同這個說法，陳珺也說這是特殊情況下的一種解決方法。閆險峰教授不建議僅僅是出臺這樣的產品標準，建議應盡快出臺設計規程！
國內為數不少的MBBR運行的都不盡理想。成功的MBBR涉及因素太多了，一旦一種因素沒有控制好，后期運行都是麻煩。對于MBBR總體設計，華北院劉龍志認為MBBR要設計好并不簡單，不過填料可以分步投加，用操作的靈活性彌補了計算的欠缺，運行良好的MBBR有幾個設計細節很關鍵。劉龍志認為好的水利狀態，池型布置，尤其是出水區的設計，曝氣強度，攪拌器選型是MBBR能否成功的幾個最為關鍵環節。李金河認為MBBR設計，負荷只是很小的一個方面，流態更為重要,工程實踐變得非常重要。劉智曉承認設計細節的重要性，但是認為MBBR池型設計、攪拌器配置、曝氣系統設計這方面在國外比較成熟了。我們目前恰恰缺乏對MBBR設計的本質認識。劉智曉認為，MBBR未來的發展，認為厭氧氨氧化MBBR或許是其未來的出路之一。
對于設計負荷的采用，設計院一方表示，目前實際做法是將填料生物量折算為混合液MLSS來通過SRT用ATV方式計算，劉智曉認為這是不科學的。國際上容積負荷和面積負荷的計算，這兩種方式都可以的，但是面積負荷更科學。高旭認為應該是有效生物膜面積。劉智曉給出了下表供大家參考。
劉龍志說在設計的關鍵環節中，負荷理論很重要，但是從實際操作的環節，填料少了可以再加，硬件沒設計好，是根的問題。負荷計算我們會從兩個方面核算。一是基于泥齡，即污泥量，二是用硝氮負荷，兩個計算方法校驗。周丹提出設計方法是是用純填料8kg/m3來計算，是根據某廠家提供的總污泥量折算過來的。然后再按常規的方法計算生物池，設計人員更容易理解。陳珺認為MBBR 都是按面積考慮，BAF按容積考慮。李金河的經驗是國內主流是泥齡法，容易理解寫些。對于污泥負荷，劉龍志介紹目前設計院MBBR設計是將填料生物量進行折算，大概8kg MLSS/m3填料，是簡單折算，然后基于ATV的計算以泥齡為基礎，李金河補充說這個折算單位可能是3-4kg/m3，相當于折算成污泥濃度。劉智曉認為這種折算存在一些問題，因為填料上的biomass和活性污泥的biomass性質及菌群結構差異巨大，填料上的硝化菌占比是活性污泥比例的幾倍， FAS里面不同形式的微生物，懸浮態的和附著態的，硝化速率是不同，差別很大不能籠統折算（見下圖）。劉智曉進一步表示，認為填料上的MLSS組成是和懸浮態MLSS組成差距巨大。懸浮態的硝化菌比例一般很低，而填料上的則高出幾倍。統一折算為MLSS，再計算SRT，再得出池容，不夠嚴謹。懸浮態硝化菌占2-3%，兩種性質完全不同的MLSS，折合在一起是很不合理的。劉龍志認為有個折算關系，但是兩個計算體系有不同計算方法。劉龍志提出了一個非常重要的問題，即填料的加入肯定降低懸浮污泥濃度，懸污污泥和附著污泥不是簡單的互補關系，還有競爭關系大部分人忽視了這個。劉龍志認為實際上，不管以氮負菏計算，還是折算成泥齡，都回避不了MLSS此消彼長的問題。
本文廣州華浩馮祥軍高工整理，謝謝！
