移动床生物滤池对炼化污水去除COD的应用

技术背景与工艺原理

移动床生物滤池（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）作为传统生物滤池的革新工艺，已成为炼化污水处理领域的重要技术选择。该技术通过生物膜动态更新机制，实现了对炼化污水中化学需氧量（COD）的高效去除。其核心优势在于：

处理效率高：COD去除率可达80-95%，显著优于传统活性污泥法；

抗冲击性强：对炼化污水水质波动具有良好适应性；

运行维护简便：无需频繁反冲洗，污泥产量减少40-60%。

工艺机理主要包含两个关键过程：

生物膜矿化：异养菌将大分子有机物（如石油烃类）分解为小分子物质，最终转化为CO₂和H₂O；

硝化作用：硝化细菌将含氮有机物转化为硝酸盐，同步降低COD和氨氮负荷。

关键技术特征

动态生物膜系统

MBBR采用悬浮填料载体（如K3型填料），比表面积达300-800m²/m³，为微生物生长提供充足附着空间。在曝气作用下，填料持续循环运动，实现：

生物膜自动更新：填料碰撞使老化生物膜脱落，维持膜厚在100-200μm最佳范围；

传质效率提升：水流紊流程度提高3-5倍，氧传递效率达传统滤池的1.8倍。

工艺参数优化

水力负荷：控制在3-10m³/(m²·h)，过高会导致生物膜冲刷过度；

溶解氧：维持2-4mg/L，确保好氧菌群活性；

pH调节：进水pH稳定在6.5-8.5，避免极端酸碱环境抑制微生物活性。

工程应用案例

某石化企业处理案例显示：

进水水质：COD=480mg/L，石油类=35mg/L，氨氮=28mg/L；

工艺配置：采用两级MBBR串联，填料填充率40%，HRT=8h；

处理效果：出水COD<50mg/L，石油类<1mg/L，达到《石油炼制工业污染物排放准》（GB 31570-2015）要求；

经济性：吨水处理成本0.8元，较传统BAF工艺降低30%。

技术比较与优势

与传统固定床生物滤池相比，MBBR具有显著优势：

处理负荷高：容积负荷达3-5kgCOD/(m³·d)，是传统工艺的2-3倍；

抗堵塞性强：动态运行模式使滤料堵塞周期延长至6-12个月；

同步脱氮：生物膜分层结构实现同步硝化反硝化，总氮去除率提高25%。

技术挑战与发展趋势

当前MBBR技术面临的主要瓶颈包括：

填料优化：开发表面改性填料（如石墨烯涂层），提升生物膜附着强度；

智能控制：基于物联网的DO-pH联动系统，实现曝气量精准调节；

菌种驯化：定向培养耐盐菌株（如嗜盐假单胞菌），处理高盐废水。

未来发展方向：

耦合工艺：MBBR-臭氧催化氧化组合，处理COD>1000mg/L的高浓度废水；

资源回收：从脱落生物膜中提取聚羟基脂肪酸酯（PHA），实现废物资源化。

移动床生物滤池凭借其高效稳定与运维简便的特点，已成为炼化污水COD去除的主流技术。随着填料材料与智能控制技术的进步，该工艺将在石化行业废水处理中发挥更重要作用。