MBBR工艺是运用生物膜法的基本原理，通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。

图：运行中的MBBR

载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好氧菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

1、MBBR工艺的原理  

MBBR工艺原理是通过向反应器中投加一定数量的悬浮载体，提高反应器中的生物量及生物种类，从而提高反应器的处理效率。由于填料密度接近于水，所以在曝气的时候，与水呈完全混合状态，微生物生长的环境为气、液、固三相。载体在水中的碰撞和剪切作用，使空气气泡更加细小，增加了氧气的利用率。另外，每个载体内外均具有不同的生物种类，内部生长一些厌氧菌或兼氧菌，外部为好养菌，这样每个载体都为一个微型反应器，使硝化反应和反硝化反应同时存在，从而提高了处理效果。

MBBR工艺兼具传统流化床和生物接触氧化法两者的优点，是一种新型高效的污水处理方法，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用使载体处于流化状态, 进而形成悬浮生长的活性污泥和附着生长的生物膜，这就使得移动床生物膜使用了整个反应器空间，充分发挥附着相和悬浮相生物两者的优越性，使之扬长避短，相互补充。与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水频繁多次接触因而被称为“移动的生物膜”。

2、MBBR的优点

与活性污泥法和固定填料生物膜法相比，MBBR既具有活性污泥法的高效性和运转灵活性，又具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、剩余污泥少的特点。

（1）填料特点

填料多为聚乙烯、聚丙烯及其改性材料、聚氨酯泡沫体等制成的，比重接近于水，以圆柱状和球状为主，易于挂膜，不结团、不堵塞、脱膜容易。

（2）良好的脱氮能力

填料上形成好养、缺氧和厌氧环境，硝化和反硝化反应能够在一个反应器内发生，对氨氮的去除具有良好的效果。

（3）去除有机物效果好

反应器内污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污泥法的5～10倍，可高达30～40g/L。提高了对有机物的处理效率，同时耐冲击负荷能力强。

（4）易于维护管理

曝气池内无需设置填料支架，对填料以及池底的曝气装置的维护方便，同时能够节省投资及占地面积。

3、MBBR缺点

（1）反应器中的填料依靠曝气和水流的提升作用处于流化状态，在实际工程中，容易出现局部填料堆积的现象。为了避免填料堆积现象，需改进曝气管路的布置以及反应器的结构。反应器的结构在很大程度上决定了它的水力特性。实际工程中，当单个反应器的长深比为0.5左右且长度不大于3m时有利于填料完全移动。在实际工程设计时应通过大量试验来优化反应器的构造和水力特性，降低能耗，进一步提高MBBR的经济效益。

（2）反应器出水往往设置栅板或格网以避免填料流失，但容易造成堵塞。在实际工程中，可以设置活动栅板，定期进行人工清理，也可设置空气反吹装置以防止堵塞。

1、生物膜的附着性

生物膜的附着能力-评价填料优劣的最重要指标生物附着量=受保护的表面积(与填料的设计运行状态构有关)× 单位表面积的生物附着量(与填料的性能有关)

2、填料性能

填料性能-评价填料生物附着量的最重要指标

(1)填料表面性能

• 1、表面构造:一般认为表面粗糙度大，挂膜速度快。

• 2、表面电位:一般微生物带负电荷，填料表面为正电荷适宜微生物生长。

• 3、亲水性:微生物为亲水性粒子，填料亲水性好适合微生物生长挂膜状态。

(2)水力学性能

• 1、孔隙率:填料占用的体积，孔隙率高好。

• 2、形状尺寸:影响水流、气流的流态。

(3)流化性能:与填料的密度有关。填料的密度应为0.97-1.03，较小的曝气或搅拌即可实现流化。

3、挂膜成熟判别

肉眼判断:

生物膜均匀分布于载体表面，越靠近载体表面越致密，反之越松散，同时载体颜色变深，标志着载体挂膜进入了成熟期。

镜检判断:

生物膜结构致密，微生物种类多样化，固着型纤毛虫、钟虫、累枝虫等数量居多，有少量轮虫、游泳型纤毛虫出现标志着生物膜的成熟。

1、填料投放阶段

1.填料投加时，观察是否出现堆积现象，一旦出现堆积停止投放。等第二天继续观察再投加。

2.投放填料时，采用间歇式曝气，夜间可持续曝气，但是需要减少曝气量。

3.运行24小时后，连续进水2-3小时，再继续上述曝气，运行48小时后，观察填料上的挂膜情况，并加大进水量延长进水时间，检查池内溶解氧状况，最好保持在1.5-2.0mg/L左右。运行72小时后，联系进水并逐步加到设计要求，根据常规检查进水出水的水质值班，预计7天左右可到设计水质要求。

2、生物膜的培养阶段

所谓生物膜的培养就是通过一定的手段，使处理系统中产生并积累一定量的微生物、使填料上的生物膜达到一定厚度，其培养方式主要有静态培养和动态培养。

1.静态培养

所谓的静态培养是:为了防止新生微生物随水流走，尽可能的提供微生物与填料层的接触时间，为加快生物膜的形成，开始阶段为了避免由于废水营养单一，故每天一次以C：N：P=100:5:1比例投加尿素、二胺、白糖等营养底物。首先将接种污泥(10%生化有效体积)和废水泵打入生化池内，然后开始曝气培养。生化池内填料的堆放体积按反应池有效容积35%~40%。静置4-5h不曝气，使固着态微生物接种到填料上，然后曝气1h，再静置2h，曝气1h，重复操作，4-5天后，填料表面已全部挂上生物膜，第6天开始连续小水量进水。

2.动态培养

经过6天的闷曝培养，填料表面已经生长了薄薄一层黄褐色生物膜，故改为连续进水，进行动态培养，调整进水量，控制溶解氧在2~4mg/L之间(用溶氧仪测定溶解氧)。约15天之后，填料上有一些变形虫、漫游虫(用生物显微镜观察)，手摸填料有粘性、滑腻感，在20天以后出现鞭毛虫、钟虫、草履虫游离菌等原生动物。在经过20天的培养出现轮虫、线虫等后生动物，标志生物膜已经长成。可以开始连续工业运行。

3、生物膜的驯化阶段

驯化的目的是选择适应实际水质情况的微生物，淘汰无用的微生物，对于有脱氮除磷功能的处理工艺，通过驯化使硝化菌、反硝化菌、聚磷菌成为优势菌群。具体做法是首先保持工艺的正常运转，然后，严格控制工艺控制参数，DO平均应控制在2~3mg/l之间，好氧池曝气时间不小于5小时，在此过程中，每天做好各项水质指标和控制参数的测定，当生物膜的平均厚度在0.2-0.5mm左右生物膜培养即告成功，直到出水BOD5、SS、CODCr等各项指标达到设计要求。