在我国城市化建设的背景下，城市人口与城市环境之间的矛盾问题日益突出，大量的工业废水、生活污水等流入江河湖海、城市地下水，对我国水体造成了很大的污染。市政污水厂作为城市污水的处理机构，需要对污水处理技术进行升级和改造，其中MBBR污水处理技术的应用，使得污水处理效果得到了很大的提高，在我国许多市政污水处理厂改造中都得到广泛地应用，为此需要加强对MBBR技术应用的研究，并对MBBR技术在污水处理中未来的发展进行展望，促进我国市政污水处理效果进一步提升。
1.MBBR技术的特点分析
MBBR技术起源于在1990年左右，由挪威某研发机构开发，是从生物接触氧化和传统流化床两种工艺基础上发展而形成的。MBBR技术的核心工艺为向反应池中加入一定数量的填料，该填料的密度与水的密度相当，使其悬浮在水面上，该填料可以作为微生物生长的载体，从而能够提高污水处理系统中的微生物含量，特别是长泥龄的硝化菌总量[1]。在将填料加入到污水处理系统中，污水处理系统中的微生物则会附着在填料上，从而会形成具有一定厚度的生物膜，能够有效增加污水处理生物池中的微生物总量，在活性污泥和填料的共同作用下，能够提高污水系统的抗冲击负荷能力，进而能够提高污水处理效果，确保污水处理出水水质更加稳定。所增加的悬浮填料在好氧条件下，能够通过曝气的上升和水的双重作用使填料在生物池内流动进行充分的传质混合，当气流经过悬浮填料时，会将悬浮填料分割成为更小的气泡，从而能够增加生物膜与氧气的接触面积，使传氧效率能够得到很大的提高。在一般情况下，采用MBBR技术对市政污水处理厂的污水处理系统进行改造，只需要对好氧曝气系统和隔离墙上的过水孔两个部分进行调整，改造调整内容为增加曝气池内的管路和设置悬浮填料格栅拦截网，从而则能够实现悬浮填料在污水处理系统内部流动循环[2]。
当前我国许多市政污水处理厂都采用了MBBR技术对污水处理系统进行改造，MBBR技术具有维护便利、污水处理效果高效稳定的优点，在生活污水、工业废水、垃圾渗滤水等污水处理中具有良好的效果，且采用MBBR技术对污水生化处理系统进行改造不需要扩建反应池，且不需要增加其他装置设施，综合改造成本较低，能够节省更多改造升级资金，提高市政污水处理厂的经济效益。
2.MBBR技术在市政污水处理系统改造中的应用分析
ZX污水厂是H市的大型污水处理厂，几乎涵盖整个H市所有污水处理，XS污水厂的处理量为1000000m³/d，目标是经过改造后达到国家一级A标准。下表是ZX污水厂原设计进出水水质表。
表1：ZX污水厂原设计进出水水质
根据ZX市政污水处理厂的运行现状，污水处理效果尚未达到一级B标准，为了达到国家制定的城镇污水处理厂污染物排放标准的一级A标准，需要对其进行全面的改造和升级。ZX市政污水处理厂在2019年上半年对其进行提标改造，为了能够达到国家一级A污水处理排放标准，根据污水厂的实际运行情况，设计了如下改造方案：（1）强化污水二级生物处理工艺，将脱氮在二级处理中开展，在脱氮的同时强化生物除磷。（2）在原有的污水处理系统中加入了三级处理工艺，主要是后置化学除磷工艺，与此同时将污水中的各种污染物进行处理，使出水能够得到一级A标准。（3）为了进一步改善污水处理厂周围的生态环境，需要提高污水除臭处理效果。
在二级生物处理部分，本次改造的主要目标是提高生物质内的脱氮能力，特别是在低温条件下污水处理系统的脱氮能力。经过改造设计人员对多种改造工艺的对比，生物池升级改造工艺采用MBBR技术进行改造，MBBR技术能够提高该污水处理系统中曝气池的污泥浓度，从而能够提高硝化菌的总量以及硝化菌抵御外界环境变化的能力，从而能够强化系统对化学需氧量和氨氮的净化分解能力。硝化菌属于自养性的好氧细菌，存在时间较长，聚磷菌的存在时间较短，生物除磷需要通过排放污泥的方式实现。在加入填料后，污水处理系统中就存在固定的污泥和悬浮污泥，使存在时间较长的硝化菌能够依附在悬浮填料中，从而减少硝化菌的流失量，能够解决脱氮除磷污泥的矛盾问题，从而提高生物池内硝化菌的总体数量。与此同时，采用MBBR技术不需要扩建ZX市政污水处理厂原本的建筑物，利用原本的建筑物即可达到提标改造的目的，同时还能够提高污水处理系统的抗冲击能力，从而能够确保出水水质的各个指标达到一级A标准，特别是在H市冬季寒冷低温的条件下，能够保证污水处理效果。
本次ZX市政污水处理厂的生物池改造共计分为两个部分，1组和2组，改造工程主要针对2组的生物池进行改造，2组生物池改造工程需要确保水利特征和结构不变的基础，将其第四廊道部分改造成为MBBR填料区域。改造措施为：将填料区域的进水与出水之间的隔墙去除，另外建造一个导流墙，在填料区域内增加1台推流式搅拌器，并在填料区域的出口部分安装筛网，从而能够防止填料随着水体流动而流出填料区域内，填料区域内加入悬浮填料，悬浮填料在曝气的作用下在区域内则能够循环流动，从而形成了MBBR区域。
3.ZX市政污水厂采用MBBR技术改造试验分析
在本次污水处理系统中，填料区域内的填充率设计为40%，所采用的填料为SPR-2型。
3.1悬浮生物载体特征分析
悬浮生物载体是MBBR技术的重要部件，SPR-2型填料的主要材质为聚乙烯，该填料能够与活性污泥在水中完全混合，每个填料同时还是一个单独的生物膜系统，该特性能够利用活性污泥操作简单、净化效率较高的特点，同时结合了生物膜负荷较高、抵御冲击能力较强的特点，在活性池内形成稳定的系统。
3.2改造后效果分析
经过采用MBBR技术对污水处理系统改造后，CODcr的平均去除率能够达到90%以上，虽然进水量的COD浓度有一定的变化，但是COD去除率的水平较高，整体波动性较小；在改造完成后，进水CODcr的平均浓度值在350mg/L左右，出水平均值在30mg/L左右，能够达到国家所规定的一级A排放标准；COD去除效果没有明显的变化，相比于改造前CODcr去除率提高了3.3%。CDO去除效果较好，主要是因为在提标改造升级后活性污泥系统在缺氧阶段的硝化菌和好氧初期的化能异氧菌被充分利用，MBBR填料区域位于好氧区中后部，污水在填料进入去之间的COD大部分都被充分利用，进入MBBR填料区域后少量的COD为悬浮填料中的微生物生长发育所利用，所以MBBR填料区域内的改造取得了较好的效果。
综合本次采用MBBR技术提标改造情况来看，ZX污水处理厂本次改造的投资成本为660万元，运行成为约为0.75元/m³，在改造后的污水系统稳定运行后能够达到一级A标准，出水化学需氧量为36.7—48.4mg/L，溶解氧量为3.1—7.4mg/L，氨氮含量为1.1—5.2mg/L，磷含量为0.05—0.5mg/L，固体悬浮物浓度为4.5—9.5mg/L，完全达到了污水排放一级A标准，污水排放提标改造效果较好。
4.MBBR技术在市政污水处理中应用的未来展望分析
MBBR技术在污水处理系统中的应用效果较为显著，能够有效提高污水处理系统内部的微生物总量，且综合改造成本较低，具有普遍适用性，适合我国大部分城市污水系统，改造后都能够达到国家一级A标准。我国城市污水排放量在不断增加，城市污水主要分为工业污水和生活污水两大类别，因此城市污水厂的工作重心也是对这两大类污水的处理，但是城市同样存在着许多其他的污染源，例如农业污水、垃圾渗水等，都会导致城市水体环境受到很大的污染，且随着城市化建设进程的推进，市政污水处理厂的处理能力需要不断提高，因此需要积极采用MBBR技术对污水处理系统进行改造，同时需要加强对MBBR技术的研发投入，使填料的性能能够进一步升级，从而使MBBR技术能够更好地为城市污水处理系统服务，进一步提高污水处理效果，是促进我国城市发展的重要内容[3]。
5.结束语
综上所述，本文结合H市具体的污水系统改造案例，对MBBR技术的应用效果进行了分析，希望可以对我国市政污水处理行业起到一定的借鉴和帮助作用。
参考文献
[1]路晖, 辛涛, 吴迪,等. MBBR工艺在污水处理厂提量增效中的应用[J]. 中国给水排水, 2019, 035(004):P.100-105.
[2]]张子潇, 魏屹, 王京涛,等. MBBR工艺用于工业区污水处理厂的提标改造[J]. 给水排水, 2020, v.56;No.471(05):P.113-118+123.
[3]马莉, 李鹏君. MBBR在工业园区废水处理升级改造中的应用分析[J]. 资源节约与环保, 2020, 000(003):P.78-78.
