反硝化

在前、后、组合反硝化过程中，移动床反应器已经成功应用。与其它生物反硝化工艺相同，设计中必须考虑以下因素：

反应器内有适当的碳源和适当的碳氮比；

二是所需的反硝化程度；

三是污水温度；

四是回流或上游水溶解氧。

前置反硝化移动床生物膜反应器

前反硝化MBR非常适合去除BOD、硝化和中等脱氮。为了充分利用缺氧反应器的体积，进水中的易生物降解COD和氨氮（C/N）比例应适当。回流中的溶解氧对MBR的性能影响很大，因为MBBR硝化阶段需要增加溶解氧。因此，生产中经济的回流比(Q回流/Q进水)的上限。当过这个值再次增加回流时，反硝化的整体效率会降低。如果污水性能适合前置反硝化，回流比为(1:1）～（3:1）一般来说，脱氮率为50%～70%之间。

反硝化率在生产实践中会受到以下因素的影响：位置、污水性质(如C/N）季节差异，带入反应器的溶解氧浓度和污水温度等。

后置反硝化移动床生物膜反应器

当污水中的可降解碳自然不足，或者已经被上游工艺消耗，或者污水处理厂占地面积有限，需要简单高速的反硝化时，可以考虑后反硝化MBR。后反硝化技术可以在短HRT下获得更高的脱氮率(>80%) ，因为反硝化性能不受内循环或碳源的影响。

如果对出水BOD和硝酸盐有严格的要求，反硝化后可能需要小曝气MBR。操作经验表明，如果上游有沉淀过程，反硝化中的磷浓度可能无法满足细胞合成的需要，从而抑制反硝化性能。

碳含量过高时，加碳源大硝酸盐载体表面积的去除率（SARR）可以过2g/(m2·d) 。

前后组合反硝化移动床生物膜反应器

前后反硝化的移动床反应器可以结合，利用前反硝化的经济性和后反硝化的良好脱氮性能。在设计中，反硝化反应器可以考虑在冬季使用前作为曝气池。这是因为:

增加曝气反应池体积有助于提高硝化效果；

水温较低会导致溶解氧浓度升高，溶解COD降低，从而影响前置反硝化的效率。

冬天，后置反硝化反应器可以承担所有的脱氮任务。

反硝化搅拌

在反硝化MBR中，轨道潜水机械搅拌机一直用于回收和混合反应器中的液体和载体。在设计搅拌机时，应特别考虑以下几个方面:(1)搅拌机的位置和方向； (2)搅拌机的类型； (3)搅拌能量。

生物膜载体的相对密度约为0.96，因此在没有额外能量的情况下漂浮在水中，这与活性污泥技术不同。固体(污泥)在活性污泥技术中没有额外的能量时会沉淀下来。因此，在MBBR中，搅拌器应该放在靠近水面的位置，但不要离水面太近，否则水面会产生漩涡，将空气带入反应器。搅拌器应该稍微向下倾斜，以便将载体推到反应器的深处。一般来说，非曝气的MBBR需要25～所有载体都被35w/m3的能量搅动。

应特别考虑反硝化MBBR的搅拌。并非所有的搅拌器都适合在MBBR中长期使用。搅拌机制造商(ABS公司)开发了一种ABS123K搅拌机，专门用于移动床反应器。该搅拌机采用不锈钢向后弯曲的搅拌桨，以耐受载体对搅拌桨的研磨。ABS123K搅拌机沿螺旋桨翼焊接12mm的圆棒，以防止损坏载体和磨损搅拌桨。ABS123K搅拌机在移动床反应器中的转速相当低(50Hz为90rpm) 。

搅拌反硝化MBR所需的混合能量与载体填充比和预期生物膜生长有关。实践经验表明，低载体填充比(如5%)下的搅拌效率更高。当填充较高时，搅拌机很难循环载体，因此应避免使用高载体填充比。低填充比和相应的高载体表面负荷会增加生物膜的浓度，使载体下沉，使搅拌机更容易搅拌载体，并在反应器中循环。从这个角度来看，选择合适的反硝化反应器尺寸是非常重要的，因为合适的反应器尺寸可以适应填充比和机械搅拌。