關于2021版新修《室外排水設計標準》（GB50014-2021）移動床生物膜反應器部分的解讀

據不完全統計，截至2020年底，mbbr在國內市政污水處理領域應用規模超過2000萬噸/天，考慮工業、微污染水領域應用合計規模超過2500萬噸/天。中國是全世界mbbr工藝應用規模、數量最多的國家，思普潤也是國內外完成mbbr項目數最多的企業，業績規模近1500萬噸/天。結合多個統計資料可知[1]，國內市政領域mbr和mbbr應用規模相當，分別約占總處理規模的10.4%。mbbr在大規模推廣應用過程中，隨著設計施工運營經驗的不斷積累，相關從業人員對工藝標準化、規范化的設計訴求呼聲也越來越高，最終使得mbbr工藝得以列入新標準中。

[1] https://www.chyxx.com/industry/202104/945027.html

以表面負荷設計，可直接得出生化系統所需的生物膜面積，然后根據懸浮載體的有效比表面積（單位體積懸浮載體填料能實現良好傳質傳氧，且能生長有效微生物的受保護的表面積，通常為懸浮載體內部結構的內外壁及外部類齒輪狀突起的凹陷處）進行選型，進而得出特定型號懸浮載體的體積。

這種設計及選型方法原因：

表面硝化負荷范圍較大，主要影響包括：有機負荷影響、出水氨氮濃度影響（出水標準）、污泥濃度影響、系統分級影響、懸浮載體承擔進水硝化負荷影響、設計do影響、抑制性因素影響。具體取值宜現場試驗，不具備條件時，可咨詢委托專業廠商進行設計計算。

插播誤區排雷：依賴于懸浮載體表面增加粗糙度，進而增大有效比表面積的說法，看圖就知道，所謂的粗糙都會被生物膜填平的哦。

第二，壁厚和有效比表面積的矛盾。為簡化描述，將懸浮載體流道抽象為圓形，以流道直徑2.5mm為例，壁厚每增大0.5mm，則流道直徑將縮小0.5mm，流道周長縮小20%，即有效比表面積縮小20%；流道孔徑越小，毛細作用越顯著，實際有效比表面積將縮小更多。同時，流道變小，對于傳質影響更大，不利于微生物代謝。應確保懸浮載體理化要求的前提下，盡可能縮減懸浮載體壁厚。

[2]吳迪.水處理用懸浮載體填料行業標準解讀與投加量設計[j].中國給水排水,2017,33(16):13-17.

[3]cj/t 461-2014, 水處理用高密度聚乙烯懸浮載體填料[s].2014

因此，表面反硝化負荷數值范圍并未列入新標準。但不可否認的是，部分項目由于池容受限，當好氧區所需懸浮載體超過最大填充率，或考慮水力布置因素好氧區難以投加更多懸浮載體時，為不進行生化池的擴建，也可在缺氧區投加懸浮載體，強化反硝化效果，此類情形已有相關工程案例支撐，但要關注：

1）缺氧流化的水力流態設計，較好氧區實現流化難度更大；

2）缺氧攪拌器必須使用專用設備，防止與懸浮載體互相磨損；

3）缺氧攪拌器布置應科學合理，降低功率密度，建議輔助水力模擬進行流態優化；

4）若缺氧池容缺口較大，可考慮使用純膜mbbr工藝，純膜mbbr無需與活性污泥競爭，懸浮載體反硝化負荷反而比泥膜復合系統更高，同樣實現縮減池容的目的。

mbbr能夠成功實施有兩個關鍵，一則為生化方面，生物膜滿足處理負荷要求，達到處理效果；二則為水力方面，確保系統流化良好，生物膜傳質良好。而水力系統最終會影響傳質，進而影響生化性能，可以說水力流態是mbbr的重中之重。

有效比表面積是指單位體積懸浮載體填料可供微生物生長，且保證良好傳質和保護微生物不被沖刷的表面積。按有效比表面積不同可將懸浮填料分為a類填料、b類填料、和c類填料，其中a類填料有效比表面積為350m2/m3~500m2/m3，b類填料有效比表面積為620m2/m3~800m2/m3，c類填料有效比表面積為1200m2/m3，填料的相關參數如表22所示。