生物接触氧化法固定床与流化床比较

包埋硝化菌流化床与接触氧化固定床除氨氮效果对比李志荣,　陈庆选,　王欣泽,　何圣兵,　张振家(上海交通大学环境科学与工程学院,上海200240) 摘　要:　以固定化包埋硝化菌颗粒作为流化床的载体,以P V C弹性填料作为固定床的载体,使硝化菌分别以包埋和生物膜的形式与载体结合,通过试验对比了流化床和固定床去除水中氨氮的效果。

结果表明,在相同条件下,流化床的硝化效率高于固定床的;两反应器内均存在亚硝酸盐氮积累现象,且流化床的积累浓度高于固定床的;C O D及氨氮负荷的短期冲击对两反应器的硝化效果几乎不会产生影响;流化床中的包埋固定化硝化菌具有更强的抗温度变化能力;在反应器连续运行条件下,流化床和固定床对氨氮的去除率分别为96%和80%。

关键词:　流化床;　固定床;　固定化包埋硝化菌;　生物膜;　硝化速率中图分类号:X703 文献标识码:C 文章编号:1000-4602(2007)19-0052-04C o m p a r i s o n o f A m m o n i a N i t r o g e nR e m o v a l R a t e b e t w e e n F l u i d i z e dB e dR e a c t o r w i t hE m b e d d e d N i t r o b a c t e r i a a n dF i x e d B e d R e a c t o rw i t h B i o-c o n t r a c t O x i d a t i o nP r o c e s sL I Z h i-r o n g,　C H E NQ i n g-x u a n,　W A N GX i n-z e,　H ES h e n g-b i n g,　Z H A N GZ h e n-j i a (S c h o o l o f E n v i r o n m e n t a l S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g,S h a n g h a i J i a o t o n g U n i v e r s i t y,S h a n g h a i200240,C h i n a) A b s t r a c t:　T a k i n g i m m o b i l i z e de m b e d d e d n i t r o b a c t e r i a p e l l e t a s c a r r i e r i n f l u i d i z e db e dr e a c t o r,a n d P V Ce l a s t i c f i l l e r a s c a r r i e r i nf i x e db e d r e ac t o r,n i t r o b a c t e r i a w e r e r e s p e c t i v e l y i m m o b i l i z ed o ne n-c a p s u l a t ed be a d s a n d b i of i l mi n t h e b o t hr e a c t o r s.A m m o n i a n i t r og e n r e m o v a l e f f e c t i n th e b o t h r e a c t o r sw a s c o m p a r e d.T h e r e s u l t s s h o wt h a t t h en i t r i f i c a t i o n e f f i c i e n c y i nf l u i d i z e db e di s h i g h e r t h a nt h a t i nf i x e d b e d u n d e r t h e s a m e c o n d i t i o n.N i t r i t e a c c u m u l a t i o n t a k e s p l a c e i n t h e b o t h r e a c t o r s a n d a c c u m u l a-t i o n s t r e n g t h i n f l u i d i z e d b e d i s h i g h e r t h a n t h a t i n f i x e d b e d.S h o r t-t e r mi m p a c t o f C O Da n d a m m o n i a n i-t r o g e n l o a d h a r d l y a f f e c t s t h e n i t r i f i c a t i o n e f f e c t i nt h e b o t h r e a c t o r s.F u r t h e r m o r e,t h e i m m o b i l i z e d e m-b e d d e d n i t r o b ac t e r i a i n f l u id i ze d b e d h a v e s t r o n g e r a b i l i t y a g a i n s t t e m p e r a t u r e c h a n g e.D u r i n g t h e c o n t i n-u o u s r u n n i n g,t h e a m m o n i a n i t r o g e n r e m o v a l r a t e s i n f l u i d i z e d b e d a n d f i x e d b e d a r e96%a n d80%r e-s p e c t i v e l y. K e y w o r d s:　f l u i d i z e d b e d;　f i x e d b e d;　i m m o b i l i z e d e m b e d d e d n i t r o b a c t e r i a;　b i o f i l m;　n i t r i-f i c a t i o n r a t e 好氧生化法对水中氨氮的去除是依靠自养硝化菌将氨氮转化为N O-x-N,硝化反应速率为零级。

四种反应器形式比较一、固定床反应器（一）概念凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器。

而其中尤以利用气态的反应物料，通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛。

例如石油炼制工业中的加氢裂化、歧化、异构化、加氢精制等；无机化学工业中的合成氨、硫酸、天然气转化等；有机化学工业中的乙烯氧化制环氧乙烷、乙烯水合制乙醇、乙苯脱氧制苯乙烯、苯加氢制环己烷等。

（二）特点结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点，是现代化工和反应中应用很广泛的反应器。

1、优点主要表现在以下几个方面：1）在生产操作中，除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外，床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动，因此在化学反应速度较快，在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。

2）气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节，因而有利于提高化学反应的转化率和选择性。

3）催化剂不易磨损，可以较长时间连续使用。

4）适宜于高温高压条件下操作。

2、由于固体催化剂在床层中静止不动，相应地产生一些缺点：1）催化剂载体往往导热性不良，气体流速受压降限制又不能太大，导致床层中传热性能较差，也给温度控制带来困难。

对于放热反应，在换热式反应器的入口处，因为反应物浓度较高，反应速度较快，放出的热量往往来不及移走，而使物料温度升高，这又促使反应以更快的速度进行，放出更多的热量，物料温度继续升高，直到反应物浓度降低，反应速度减慢，传热速度超过了反应速度时，温度才逐渐下降。

所以在放热反应时，通常在换热式反应器的轴向存在一个最高的温度点，称为“热点”。

如设计或操作不当，则在强放热反应时，床内热点温度会超过工艺允许的最高温度，甚至失去控制而出现“飞温”。

此时，对反应的选择性、催化剂的活性和寿命、设备的强度等均极不利。

2）不能使用细粒催化剂，否则流体阻力增大，破坏了正常操作，所以催化剂的活性内表面得不到充分利用。

固定床：当气体以较小的速度流过固定床时，流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化，床高维持不变；床层压降随流速对数增大而增大。

流化床：固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面，即使设备倾斜，界面仍会保持水平；床层压降不随流速变化（基本不变）。

输送床：固体颗粒在设备内无明显界面；床层压力随流速增大而减小。

流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。

流化床，也就是沸腾床，接触面大，传热传质效率高，时空产率高，但返混严重。

需要注意的是不能堵塞气体分布器，堵了很麻烦的。

固定床和移动床比较适合气－气、气－液和液－液反应，床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki]，优点是返混小，固相带出少，分离简单。

流化床的床型是设计中很重要的，与反应体系的匹配要求比较高。

此外，操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。

流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。

固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床：固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。

生物流化床的类型及特点应用生物流化床处理废水日益得到国内外研究者的高度重视，这是由于该法具有如下特点[1]：带出体系的微生物较少；基质负荷较高时，污泥循环再生的生物量最小，不会因为生物量的累积而引起体系阻塞；生物量的浓度较高并可以调节；液一固接触面积较大；BOD容积负荷高；占地面积小。

用于处理废水的生物流化床，按其生物膜特性等因素可分为好氧生物流化床和厌氧生物流化床两大类，随着对流化床的不断研究与开发，当前已出现了许多新类型的流化床，本文总结了国内生物流化床的研究成果，以期对工程技术人员有所帮助。

1 好氧生物流化床1.1 好氧生物流化床的结构组成好氧生物流化床是以微粒状填料如砂、焦炭、活性炭、玻璃珠、多孔球等作为微生物载体，以一定流速将空气或纯氧通人床内，使载体处于流化状态，通过载体表面上不断生长的生物膜吸附、氧化并分解废水中的有机物，从而达到对废水中污染物的去除[2]。

好氧生物流化床按床内气、液、固三相的混合程度的不同，以及供氧方式及床体结构。

脱膜方式等的差别可分为两相生物流化床和三相生物流化床。

1.1.1 两相生物流化床两相生物流化床工艺流程见图1。

其特点是充氧过程与流化过程分开并完全依靠水流使载体流化。

在流化床外设充氧设备和脱膜设备，在流化床内只有液、固两相。

原废水先经充氧设备，可利用空气或纯氧为氧源使废水中溶解氧达饱和状态[3]。

1.1.2 三相生物流化床该反应器内气、液、固三相共存，污水充氧和载体流化同时进行，废水有机物在载体生物膜的作用下进行生物降解，空气的搅动使生物膜及时脱落，故不需脱膜装置。

但有小部分载体可能从床中带出，需回流载体。

三相生物流化床的技术关键之一，是防止气泡在床内合并成大气泡而影响充氧效率，为此可采用减压释放或射流曝气方式进行充氧或充气。

近期，国内环保设备企业开发较多的是内循环式生物流化床，其工艺流程如图2所示。

该流化床由反应区、脱气区和沉淀区组成，反应区由内筒和外筒两个同心圆柱组成，曝气装置在内筒底部，反应区内填充生物载体。

固定床反应器定义：气体流经固定不动的催化剂床层进行催化反应的装置。

特点：结构简单、操作稳定、便于控制、易实现大型化和连续化生产等优点,是现代化工和反应中应用很广泛的反应器.应用：主要用于气固相催化反应。

基本形式：轴向绝热式、径向绝热式、列管式。

固定床反应器缺点：床层温度分布不均匀；床层导热性较差；对放热量大的反应，应增大换热面积,及时移走反应热，但这会减少有效空间.流化床反应器（沸腾床反应器)定义：流体（气体或液体）以较高流速通过床层，带动床内固体颗粒运动，使之悬浮在流动的主体流中进行反应,具有类似流体流动的一些特性的装置。

应用：应用广泛，催化或非催化的气—固、液-固和气-液—固反应。

原理：固体颗粒被流体吹起呈悬浮状态,可作上下左右剧烈运动和翻动，好象是液体沸腾一样,故流化床反应器又称沸腾床反应器。

结构：壳体、气体分布装置、换热装置、气-固分离装置、内构件以及催化剂加入和卸出装置等组成。

优点:传热面积大、传热系数高、传热效果好。

进料、出料、废渣排放用气流输送，易于实现自动化生产。

缺点：物料返混大,粒子磨损严重；要有回收和集尘装置；内构件复杂；操作要求高等。

固定床：一、固定床反应器的优缺点凡是流体通过不动的固体物料形成的床层面进行反应的设备都称为固定床反应器，而其中尤以利用气态的反应物料，通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气固相催化反应器在化工生产中应用最为广泛.气固相固定床反应器的优点较多,主要表现在以下几个方面：1、在生产操作中，除床层极薄和气体流速很低的特殊情况外，床层内气体的流动皆可看成是理想置换流动,因此在化学反应速度较快,在完成同样生产能力时，所需要的催化剂用量和反应器体积较小。

2、气体停留时间可以严格控制，温度分布可以调节,因而有利于提高化学反应的转化率和选择性.3、催化剂不易磨损，可以较长时间连续使用。

4、适宜于高温高压条件下操作。

由于固体催化剂在床层中静止不动，相应地产生一些缺点：1、催化剂载体往往导热性不良,气体流速受压降限制又不能太大，则造成床层中传热性能较差，也给温度控制带来困难。

固定床：当气体以较小的速度流过固定床时，流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化，床高维持不变；床层压降随流速对数增大而增大。

流化床：固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面，即使设备倾斜，界面仍会保持水平；床层压降不随流速变化（基本不变）。

输送床：固体颗粒在设备内无明显界面；床层压力随流速增大而减小。

流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。

流化床，也就是沸腾床，接触面大，传热传质效率高，时空产率高，但返混严重。

需要注意的是不能堵塞气体分布器，堵了很麻烦的。

固定床和移动床比较适合气－气、气－液和液－液反应，床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki]，优点是返混小，固相带出少，分离简单。

流化床的床型是设计中很重要的，与反应体系的匹配要求比较高。

此外，操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。

流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。

固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床：固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。

固定床反应器1.概述凡是流体通过不动的固体物料所形成的床层而进行反应的装置都称作固定床反应器，其中尤以用气态的反应物料通过由固体催化剂所构成的床层进行反应的气-固相催化反应器占最主要的地位。

如炼油工业中的催化重整，异构化，基本化学工业中的氨合成、天然气转化，石油化工中的乙烯氧化制环氧乙烷、乙苯脱氢制苯乙烯等等。

此外还有不少非催化的气—固相反应，如水煤气的生产，氮与电石反应生成石灰氮(CaCN2) 以及许多矿物的焙烧等，也都采用固定床反应器。

2.固定床反应器优点1)固定床中催化剂不易磨损；2)床层内流体的流动接近于平推流，与返混式的反应器相比，可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。

3)由于停留时间可以严格控制，温度分布可以适当调节，因此特别有利于达到高的选择性和转化率，在大生产中尤为重要。

3.固定床反应器缺点1)固定床中的传热较差；2)催化剂的更换必须停产进行。

4.类型固定床反应器形式多种多样，按床层与外界的传热方式分类，可有以下几类：●绝热式固定床反应器●多段绝热式固定床反应器●列管式固定床反应器，●自热式反应器。

（1）绝热式固定床反应器下图是绝热式固定床反应器的示意图。

它的结构简单，催化剂均匀堆置于床内，床内没有换热装置，预热到一定温度的反应物料流过床层进行反应就可以了。

典型的例子是乙苯脱氢制苯乙烯。

反应需供热140kJ／mol，是靠加入高温(710℃)水蒸汽来供应的(乙苯:水蒸汽=1: 2.6(质量))，混合后在630℃入床，离床时降到565℃。

在此，水蒸汽的作用是：a) 可以带入大量的显热；b) 起稀释作用，使反应的平衡向有利于生成苯乙烯的方向移动，提高单程转化率；c) 使催化剂可能产生的结炭随时得到清除，从而保持反应器长期连续运转。

（2）多段绝热式固定床反应器热效应大，常把催化剂床层分成几段(层)，段间采用间接冷却或原料气（或惰性组分）冷激，以控制反应温度在一定的范围内 。

生物接触氧化法固定床与流化床比较
生物接触氧化法固定床与流化床比较
1、固定床一般用弹性填料，半软性填料，比表面积只有100-180m3/m2；流化床用立体柱状空心填料，比表面积可达到1000 m3/m2。

2、固定床填料更换麻烦，需更换支架，要固定安装；流化床填料更换简单，只需从柱修孔加入即可。

3、固定床填料寿命一般只有2-3年；流化床立体柱状空心填料寿命在10年以上。

4、固定床填料生物相单一，水力停留时间长；流化床填料集硝化与反硝化于一体，生物相集中，处理效率高，水力停留时间短。

5、固定床设备体积大，占地多，投资高；流化床设备体积小，占地少，投资省。

6、陶粒每二年增加10%，生物炭每二年增加5%。

7、系统剩余污泥一般为3-6个月抽吸一次，具体时间根据实际定。

江苏鹏鹞集团有限公司
吴彩莉
2002年1月31日
北京西二旗创业者家园污水排放标准
江苏鹏鹞集团有限公司吴彩莉
2002年1月31日。

固定床、移动床、流化床反应器区别固定床、移动床、流化床反应器，这三种反应器都是有固体颗粒床层的反应器一、首先，“床”指的是什么？大量固体颗粒堆积在一起，便形成了具有一定高度的颗粒床层，这就是名称里的"床"。

这些固体颗粒可以是反应物，也可以是催化剂。

如何区分固定床、移动床、流化床反应器如果这个颗粒床层是固定不动的，就叫固定床。

如果这个颗粒床层是整体移动的，固体颗粒自顶部连续加入，又从底部卸出，颗粒相互之间没有相对运动，而是以一个整体的状态移动，叫做移动床。

当流体（气体或液体）通过颗粒床层时，进行反应。

如果将流体通过床层的速度提高到一定数值，固体颗粒已经不能维持不变的状态，全部悬浮于流体之中，固体颗粒之间进行的是无规则运动，整个固体颗粒的床层，可以像流体一样流动，这即是流动床。

二、固定床反应器的详细介绍又称填充床反应器，内部装填有固体催化剂或固体反应物，以实现多相反应。

固体物通常呈颗粒状，堆积成一定高度（或厚度）的床层，床层静止不动，流体通过床层进行反应。

固定床反应器主要用于实现气固相催化反应，如氨合成塔、二氧化硫接触氧化器、烃类蒸汽转化炉等。

用于气固相或液固相非催化反应时，床层则填装固体反应物。

涓流床反应器也可归属于固定床反应器，气、液相并流向下通过床层，呈气液固相接触。

优点：（1）催化剂机械磨损小。

（2）床层内流体的流动接近于平推流，与返混式的反应器相比，可用较少量的催化剂和较小的反应器容积来获得较大的生产能力。

（3）由于停留时间可以严格控制，温度分布可以适当调节，因此特别有利于达到高的选择性和转化率。

（4）可在高温高压下操作。

缺点：（1）固定床中的传热较差。

（2）催化剂的再生、更换均不方便，催化剂的更换必须停产进行。

（3）不能使用细粒催化剂，但固定床反应器中的催化剂不限于颗粒状，网状催化剂早已应用于工业上。

目前，蜂窝状、纤维状催化剂也已被广泛使用。

固定床反应器的分类（一）按传热方式分类1、绝热式反应器绝热式固定床催化反应器在反应过程中，床层不与外界进行热量交换。

固定床、‎气流床、流‎化床的具体‎区别‎‎请高手介‎绍固定床、‎气流床、流‎化床的具体‎区别-‎1，是按照‎什么方式分‎的？2，‎各自有什么‎区别？3‎，各适用于‎什么流程？‎4，有没‎有什么更好‎的发展方向‎？5，t‎h anks‎！‎基本代‎表了三代煤‎气化技术。

‎固定床就是‎床层基本不‎动或者说缓‎慢向下移动‎，一般经历‎四个不同阶‎段，用蒸汽‎、空气（或‎富氧造气）‎，采用块煤‎，气化温度‎较低，生产‎负荷小，煤‎气成分复杂‎，含焦油酚‎等，废水处‎理较难。

‎流化床相对‎固定床来说‎，气化剂流‎速更快，将‎床层吹起，‎不断上下浮‎动，象水沸‎腾一样。

属‎第二代煤气‎化技术，现‎在锅炉用的‎比较多，部‎分制气也有‎用的如温克‎勒。

气化‎床采用纯氧‎作气化剂，‎气流速度更‎快，煤粉或‎煤浆为原料‎，被喷头雾‎化，瞬间经‎历干馏、燃‎烧、还原等‎几个阶段，‎煤颗粒在被‎气化的过程‎中随气体一‎起流动，因‎此称气流床‎。

生产能力‎更大，气化‎效率高，目‎前新上项目‎大多采用气‎流床。

‎固定床‎气化是块煤‎从炉顶加入‎，自上而下‎经历干燥、‎干馏、还原‎、氧化和灰‎渣层，灰渣‎最终经灰箱‎排出炉外；‎气化剂自下‎而上经灰渣‎层预热后进‎入氧化层和‎还原层，生‎成的煤气显‎热用于煤的‎干馏和干燥‎。

流化床气‎化是气化剂‎由炉下部吹‎入，使细粒‎煤（﹤6m‎m）在炉内‎呈并逆流反‎应，气化剂‎通过煤粉层‎，使燃料处‎于悬浮状态‎，固体颗粒‎的运动如沸‎腾的液体一‎样，也称沸‎腾床气化炉‎。

气流床气‎化是原料煤‎（煤粉或水‎煤浆）由气‎化剂夹带入‎炉，进行并‎流式燃烧和‎气化反应。

‎受气化空间‎的限制，反‎应时间很短‎（1～10‎s），为了‎弥补反应时‎间短的缺陷‎，要求入炉‎煤粉粒度很‎细，以保证‎有足够的反‎应面积。

并‎流气化气固‎相相对速度‎低，气化反‎应是朝着反‎应物浓度低‎的方向进行‎，为增大反‎应推动力，‎提高反应速‎度，必须提‎高反应温度‎（火焰中心‎温度在20‎00℃以上‎）和反应压‎力，所以采‎用液态排渣‎是并流气化‎的必然结果‎。

MBBR工艺介绍和优缺点MBBR是移动床生物膜反应器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”。

MBBR的主要特点是：①处理负荷高；②氧化池容积小，降低了基建投资；③ MBBR工艺中可不需要污泥回流设备，不需反冲洗设备，减少了设备投资，操作简便，降低了污水的运行成本；④MBBR工艺污泥产率低，降低了污泥处置费用；⑤ MBBR工艺中不需要填料支架，直接投加，节省了安装时间和费用。

生物流化床（Moving Bed Biofilm Reactor Process简称MBBR法）是生长生物膜的载体层在废水中不断流动的生物接触氧化法。

载体是聚乙烯中空圆柱体，长5～7mm，直径10mm，内部有十字支撑，外部有翅片，密度0.95g／cm2，空隙率88％，可供生物膜附着的比表面积约 800 m2／m3，能给微生物提供良好的生长环境；填充率可高达67%，可在好氧操作下以空气搅拌，或在兼/厌氧操作下以机械搅拌，使生物接触材在水中均匀的悬浮流动。

这种载体的特殊形状使微生物在有保护的载体内表面生长而去除废水中的 BOD5。

核废水处理中的流动床与固定床反应器研究核废水处理是目前世界各国都面临的一项重要任务。

为了保护环境和人类的健康，科学家们一直在寻找高效、安全的核废水处理技术。

其中，流动床反应器和固定床反应器是两种常见的处理核废水的方法。

本文将对这两种反应器的研究进行探讨。

一、流动床反应器流动床反应器是一种将废水通过固定床颗粒物的装置，废水在颗粒物上流动，通过化学反应将污染物转化为无害物质。

流动床反应器具有以下几个优点：1. 高效处理：流动床反应器中颗粒物的流动使得废水与催化剂的接触面积增大，反应速率加快，从而提高了处理效率。

2. 可调节性强：流动床反应器可以根据废水的性质和处理需求来调节反应器内的催化剂种类和浓度，以达到最佳处理效果。

3. 运行稳定：流动床反应器中的颗粒物可以有效地固定在反应器内，不易流失，从而保证了反应器的稳定运行。

虽然流动床反应器具有上述优点，但也存在一些不足之处。

例如，反应器内颗粒物的磨损会导致催化剂的流失，从而降低了反应器的使用寿命。

此外，反应器内的颗粒物容易发生堵塞，需要定期进行清洗和维护。

二、固定床反应器固定床反应器是一种将废水通过固定床颗粒物的装置，废水在颗粒物中穿行，通过化学反应将污染物转化为无害物质。

固定床反应器具有以下几个优点：1. 稳定性高：固定床反应器中的颗粒物固定在反应器内，不易流失，从而保证了反应器的长期稳定运行。

2. 抗冲击性强：固定床反应器中的颗粒物可以承受较大的冲击和振动，适用于处理含有悬浮物和颗粒物较多的废水。

3. 维护方便：固定床反应器中的颗粒物容易清洗和更换，维护成本较低。

然而，固定床反应器也存在一些问题。

由于废水在固定床颗粒物中穿行，接触面积较小，反应速率较慢，从而影响了处理效率。

此外，反应器内的颗粒物容易发生堵塞，需要定期进行清洗和维护。

三、流动床与固定床反应器的比较流动床反应器和固定床反应器在核废水处理中都有各自的优点和不足。

为了选择适合的反应器，需要根据具体的处理需求和废水的特性来进行选择。

固定床：当气体以较小的速度流过固定床时，流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化，床高维持不变；床层压降随流速对数增大而增大。

流化床：固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面，即使设备倾斜，界面仍会保持水平；床层压降不随流速变化（基本不变）。

输送床：固体颗粒在设备内无明显界面；床层压力随流速增大而减小。

流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。

流化床，也就是沸腾床，接触面大，传热传质效率高，时空产率高，但返混严重。

需要注意的是不能堵塞气体分布器，堵了很麻烦的。

固定床和移动床比较适合气－气、气－液和液－液反应，床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki]，优点是返混小，固相带出少，分离简单。

流化床的床型是设计中很重要的，与反应体系的匹配要求比较高。

此外，操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。

流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。

固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床：固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。

固定床：当气体以较小的速度流过固定床时，流动气体的上升阻力不致使颗粒的运动状态发生变化，床高维持不变；床层压降随流速对数增大而增大。

流化床：固体颗粒可以像水等液体一样在设备内有明显的界面，即使设备倾斜，界面仍会保持水平；床层压降不随流速变化（基本不变）。

输送床：固体颗粒在设备内无明显界面；床层压力随流速增大而减小。

流化床和沸腾床可能只是叫法上不同。

流化床，也就是沸腾床，接触面大，传热传质效率高，时空产率高，但返混严重。

需要注意的是不能堵塞气体分布器，堵了很麻烦的。

固定床和移动床比较适合气－气、气－液和液－液反应，床层本身作为[wiki]催化剂[/wiki]，优点是返混小，固相带出少，分离简单。

流化床的床型是设计中很重要的，与反应体系的匹配要求比较高。

此外，操作中的气速、带出量、与配套的旋风等分离设备设计比较严格。

流化床的传热和破汽泡、沟流措施也是研究比较多的。

固定床反应器是一种被广泛采用的多相催化反应器,反应器内填充有固定不动的固体颗粒,可以是固体催化剂也可以是固体反应物.例如管式固定床反应器,管内装催化剂,管内装催化剂,反应物料自上而下通过床层,管间为载热体与管内反应物进行换热,以维持所需的温度条件.此外,固定床反应器也可用于气固及液固非催化反应.沸腾床是流化床的一种,固体在流化床反应器内流动,流体和固体颗粒所构成的床层犹如沸腾的液体. 沸腾床反应器下部设有分布板,板上放固体颗粒,流体自分布板下送入,当流体速度达到一定数值后,固体颗粒开始松动,再增大流速就进入流化状态.反应器内一般设有挡板,换热器,及流体与固体分离装置等内部部件.移动床与固定床相似,不同的是固体颗粒自顶部连续加入,由底部卸出.沸腾床因为固体处于运动状态,反应或传热效果好,但动力消耗大,而且在煤调湿中粉尘携带量大.固定床：固定床反应器又称填充床反应器，装填有固体催化剂或固体反应物用以实现多相反应过程的一种反应器。

固体物通常呈颗粒状，粒径2～15mm左右,堆积成一定高度（或厚度）的床层。

生物接触氧化工艺知识详解一、生物接触氧化法的基本原理1、生物接触氧化法的特点生物接触氧化法是生物膜法的一种形式。

它是在生物滤池法的基础上发展起来的，从生物膜固定和污水流动来说，相似于生物滤池法。

从污水充满曝气池和采用人工曝气看，它又相似于活性污泥法。

所以，生物接触氧化法兼有生物滤池法和活性污泥法的特点。

实践表明，生物接触氧化法具有BOD负荷高，处理时间短，占地面积小，不需污泥回流，不产生污泥膨胀，运转比较灵活，维护管理方便等一系列优点，因此，是一种有发展前途的处理方法。

2、生物膜对废水的净化作用在生物接触氧化法中，微生物主要以生物膜的状态固着在填料上，同时又有部分絮体或碎裂生物膜悬浮于处理水中。

生物接触氧化池中的生物膜重量，比曝气池内悬浮活性污泥的重量大得多，一般生物膜重量为6000-14000 mg/L，而氧化池中呈悬浮状的微生物（活性污泥）浓度一般为200-1000 mg/L。

由此，可粗略地用生物膜重量表示生物接触氧化法中的微生物重量，用生物膜浓度表示微生物浓度。

附着在填料表面的生物膜对废水的净化作用：最初，稀疏的细菌附着于填料表面，随着细菌的繁殖逐渐形成很薄的生物膜。

在溶解氧和食料（有机物）都充足的条件下，微生物的繁殖十分迅速，生物膜逐渐加厚。

生物膜的厚度通常为1.5-2.0 mm，其中外表面到1.5 mm深处为好气菌，1.5 mm深处到内表面与填料壁相接的部分为弱厌气菌。

废水中的溶解氧和有机物扩散到生物膜内为好气菌利用。

但是，当生物膜长到一定厚度时，溶解氧无法向生物膜内扩散，好气菌死亡、溶化，而内层的厌气菌得以繁殖发展。

经过一段时间后，厌气菌在数量上亦开始下降，加上代谢气体的逸出，使内层生物膜出现许多空隙，附着力减弱，终于大块脱落。

在生物膜脱落的填料表面上，新的生物膜又重新生长发展。

实际上，新陈代谢过程在生物接触氧化池中生物膜发展的每一个阶段都是同时存在着的，这样就使其去除有机物的能力保持在一个水平上。