移动床膜生物反应器在废水处理回用工程中的应用研究
膜生物反应器在废水处理中的应用及研究进展
膜生物反应器在废水处理中的应用及研究进展摘要:随着废水处理技术的不断发展,一些新的废水处理方法不断涌现。
把膜分离技术与污水的生物处理法相结合构成了一种新型污水生物处理工艺——膜生物反应器,它是一种新型高效的污水处理工艺。
文章综述了膜生物反应器的分类及基本结构,膜生物反应器在国内外的研究以及应用中存在的主要问题和解决方法,并对新型膜生物反应器的原理和应用进行了讨论。
关键词:膜生物反应器废水处理应用研究进展膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR),就是由膜分离和生物处理结合而成的一种新型、高效的污水处理技术[1]。
与传统的废水生物处理方法相比,膜生物反应器具有以下优点[2]:(1)膜分离组件替代了二沉池,使体积大大缩小;(2)膜组件可以将污泥全部截留,使得污泥浓度提高,停留时间变长,增强了生物处理的效果,且对氮、磷也有较好的去除效果;(3)膜的分离不受污泥沉降性能的影响,还可以截留难降解大分子有机物,出水水质好;(4)通过调节污泥停留时间降低污泥产生量,实现污泥减量化;(5)水力停留时间与污泥停留时间互不干涉,易于调控,实现处理过程最优化。
膜生物反应器具有的这些优点使得它被广泛应用于食品工业、养殖业、水产加工业、染料化工业等行业的难降解废水处理及达标排放之中。
1 膜生物反应器应用现状20世纪90年代初期,膜-生物反应器已经进入实际应用阶段。
1997年Kubota公司应用MBR工艺的污水处理厂在英国北部的Porlock建成,用于去除悬浮物、COD/BOD、细菌及氮,最大处理量1900m3/d,进水BOD=160mg/l,出水BOD<4mg/l、COD<25mg/l、NH3<1mg/l、浊度(NTU)<0.3 NTU/l,用NaClO进行膜表面化学清洗(1次/a),延长膜的使用寿命。
1999年Zenon公司应用MBR技术对美国科罗拉多州的Arapahoe县的污水处理厂改造成功,处理能力最高为5678m3/d,出水水质(BOD<5 mg/l、固体悬浮物<5mg/l、总磷<0.2mg/l、总氮<10mg/l),完全达到可以回用的要求。
SBRMBR技术在污水处理中的高效应用
SBRMBR技术在污水处理中的高效应用SBRMBR技术，即 Sequencing Batch Reactor Moving BedBiofilm Reactor（序批式反应器移动床生物膜反应器）技术，是一种新型的污水处理技术。
它将序批式反应器（SBR）与移动床生物膜反应器（MBR）相结合，充分利用了两者的优点，实现了高效、稳定、可靠的污水处理。
在SBRMBR技术中，污水处理过程分为五个阶段：进水阶段、反应阶段、沉淀阶段、排水阶段和闲置阶段。
这五个阶段依次循环进行，实现了污水的连续处理。
进水阶段。
在这个阶段，污水通过进水管道进入反应器，与生物膜床进行混合。
此时，污水中的有机物质与生物膜上的微生物接触，微生物开始对有机物质进行降解。
然后，沉淀阶段。
在这个阶段，反应器中的混合液进行沉淀，生物膜和悬浮物被沉淀到反应器底部。
通过调整反应器的运行参数，可以实现对悬浮物的有效去除，提高污水处理效果。
接着，排水阶段。
在这个阶段，沉淀后的清水通过排水管道排出反应器，完成污水处理。
此时，排水中的悬浮物浓度较低，水质较好。
闲置阶段。
在这个阶段，反应器进行闲置，生物膜得到修复和再生。
为下一周期的污水处理做好准备。
1. 高效降解有机物质。
SBRMBR技术采用序批式反应器与移动床生物膜反应器相结合的方式，有机物质在微生物的作用下得到高效降解，出水水质较好。
3. 较强的抗冲击负荷能力。
SBRMBR技术具有很强的抗冲击负荷能力，即使污水中的有机物质浓度波动较大，也能保持稳定的污水处理效果。
4. 节省占地和投资。
SBRMBR技术采用紧凑的设计，节省了占地面积，同时，其运行成本较低，降低了投资成本。
SBRMBR技术在污水处理中具有高效、稳定、可靠的特点，是一种具有广泛应用前景的污水处理技术。
在未来，我国应加大对SBRMBR技术的研究和推广力度，提高污水处理效果，为改善水环境质量作出贡献。
SBRMBR技术，即 Sequencing Batch Reactor Moving Bed Biofilm Reactor（序批式反应器移动床生物膜反应器）技术，以其创新性和高效性，正在改变着我们对污水处理的认知。
膜生物反应器(MBR)在污水再生深度处理中的工程应用
膜生物反应器(MBR)在污水再生深度处理中的工程应用摘要:山西山阴县污水处理厂再生深度处理一期工程1万m3/d,采用膜生物反应器(MBR)工艺,设计出水水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》(GB50050)要求。
关键词:膜生物反应器(MBR) 污水再生深度处理近年来水资源短缺问题突出,城市污水再生深度处理回用是解决这一问题的重要途径。
膜生物反应器(Membrane Bioreactor,简称MBR)是一种膜分离与生物技术有机结合的新工艺,具有出水水质优良、稳定、占地面积小等优点,在工程中的应用日渐增多。
1 工程概况山阴县生活污水处理厂位于县城南城区东南角,2008年7月建成,规划处理能力1.5万m3/d,现设计水量1万m3/d,预留扩建5千m3/d 的条件。
污水处理厂采用“三沟式氧化沟”工艺,出水满足《城镇污水处理厂污染物排放标准》的二级排放标准。
再生水深度处理后,设计出水水质达到《工业循环冷却水处理设计规范》要求。
2 设计水质与工艺流程2.1 设计水质山阴县污水处理厂再生水深度处理一期工程设计进、出水水质如表1所示,2.2 工艺流程氧化沟出水→调节池→膜格栅提升泵→膜格栅→生物池→膜池提升泵→MBR膜池→出水3 主要构筑物设计3.1 调节池及膜格栅集水池新建调节池一座,尺寸18m×15m×6m(长×宽×深),池内设2台潜水搅拌器,680转/min,功率4.0kW。
集水池与调节池共建,设方闸门1台(800mm×800mm),配手、电两用启闭机。
池内设膜格栅提升泵(潜水离心泵),3用1备,流量140m3/h,扬程11m,功率5kW。
3.2 膜格栅间膜格栅间一座,安装2台转鼓式细格栅,流量420m3/h,直径1000mm,过滤精度2mm,安装角度35°,不锈钢材质,功率1.5kW,细格栅渠道前后设4套叠梁闸(1100mm×900mm)。
移动床生物膜反应器污水处理工艺的研究现状及展望
焦化废水是典型的高氨氮浓度、有毒难降解工业废水,我国焦化厂外排废水常因氨氮含量严重超标而污染环境。
随着社会经济的快速发展及人们对环境质量要求的日益提高,焦化废水传统的生物处理工艺面临严峻挑战。
在这种情况下,大多数已建和新建焦化厂都面临着不断提高处理能力和效用的问题。
从废水生物处理的发展历程来看,现有处理工艺的改进是研究的一个方面,开发高效反应器则是另一重要方面。
近年来,A -A -O 工艺和序批式间歇反应器(SB R)[1~4]等焦化废水处理工艺得到推广应用,与普通生化处理工艺相比,它们不仅能去除废水中的氨氮污染物,而且C O D 等指标也有了改善,但仍存在着运行和操作费用偏高、耐冲击性和适应性差的问题,因此,寻求高效的反应器成了众多研究者不断努力的方向。
在焦化废水的生物脱氮过程中,N H 4+的硝化作用是至关重要的一步,这是因为硝化菌的生长速率比其他细菌慢15倍~20倍,一旦N H 4+转化成硝态氮,反硝化细菌在缺氧条件下,就会利用水中易降解的碳源将N O 3-还原成N 2[5]。
移动床生物膜反应器(M ovi ng-bed B i of i l mR eact or ,简称M B B R )中的填料正好能起到增加污泥量和延长污泥停留时间的作用,所以,M B B R 非常适合焦化废水中的脱氮,它不但可有效改善微生物的生长环境,提高微生物浓度,具有处理负荷大、抗冲击和抗毒性的优点,而且可解决A /O 工艺占地大、投资费用高的问题。
1移动床生物膜反应器移动床生物膜反应器是1988年由挪威K al dnesM i l i j O Teknol ogi (K M T)公司与ST N TEF 研究机构联合开发并申请专利[6]的一种新型高效低能耗的生物废水处理装置。
该反应器工艺简单,是介于固定填料生物接触氧化法和生物流化床之间的一项新工艺,结合了悬浮生长的活性污泥法与附着生长的生物膜法的优点,克服了接触氧化法填料易堵塞、生物膜过厚易结团的缺点;同时也解决了生物流化床三相分离困难、动力消耗高的问题。
污水处理中的膜生物反应器应用分析
通过膜组件的过滤作用，将污水中的悬浮物、细菌和大分子有机物等物质与水分离，使生物反应器内的活性污泥浓度大幅提高，从而实现高效的污水处理。
具有高生物浓度、低污泥产量、高效分离效果、易实现自动化等优点。
特点
提高污水处理效率，减少占地面积，降低能耗和运营成本，适用于各类污水处理领域。
优势
膜生物反应器技术自20世纪80年代开始发展，经过多年的研究与改进，已成为一种成熟的污水处理技术，广泛应用于全球范围内的污水处理厂。
总结词
MBR在脱氮除磷效果、抗冲击负荷和操作管理方面优于A2O工艺。
要点一
要点二
详细描述
A2O工艺通过厌氧、缺氧和好氧三个阶段的交替运行来实现脱氮除磷。然而，其抗冲击负荷能力较差，且操作管理较为复杂。相比之下，MBR工艺通过膜的过滤作用，使得微生物被有效截留在反应器内，从而在提高有机物去除效率的同时，也提高了脱氮除磷的效果。此外，MBR工艺操作简便，易于实现自动化控制。
03
加强宣传与培训
通过媒体宣传、技术交流、培训等方式，提高公众对MBR技术的认知度和接受度。
01
制定扶持政策
政府出台相关政策，对MBR技术的研发和应用给予资金支持、税收优惠等政策扶持。
02
建立标准与规范
制定MBR技术的相关标准、规范和认证体系，促进技术的规范化应用和市场推广。
05
结论
高效去除污染物
污水处理中的膜生物反应器应用分析
汇报人：可编辑
2024-01-04Βιβλιοθήκη CATALOGUE目录
膜生物反应器（MBR）概述MBR在污水处理中的应用MBR与其他污水处理技术的比较MBR的未来发展与挑战结论
01
膜生物反应器（MBR）概述
移动床生物反应器处理染料化工废水工艺研究
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维普资讯
环 境 工 程 ２０ ０ ２年 ２月 第 ２ 第 １ ０卷 期
２ ３ 试 验 期 间 进 水 水 质 ．
上 海某染 料厂 以生 产偶氮 、 酞菁 等 有机颜 料和 助 剂 等产 品为 主 ， 水主 要来源 于各 产品 工艺 的母 液 水 废 和冲洗 水 ， 废水 水 质 随染料产 品变 化波 动大 。生产 废 水 与生 活废 水 混 台 后 进 人 调节 池 ， 合 废 水 呈 强 酸 混 性 ， 含有一 定 量 的 ｃ “ 、 并 ｕ ｓ 等 ， 用 １ ％的石 灰 采 ０
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移动床生物膜反应器在污水处理中的应用
谢谢观赏Βιβλιοθήκη ——MBBR工艺简介• 工艺原理：污水连续经 过MBBR反应器(见下 图)内的悬浮填料并逐 渐在填料内外表面形成 生物膜，通过生物膜上 的微生物作用，使污水 得到净化。填料在反应 器内混合液回旋翻转的 作用下自由移动：对于 好氧反应器，通过曝气 使填料移动；对于厌氧 反应器，则是依靠机械 搅拌。
——MBBR工艺简介
——MBBR工艺简介 • MBBR的应用现状
• MBBR工艺适用于中小型生活污水和工业有机废水的处理， 特别是一体化的地理是污水处理装置 • MBBR广泛地与其他工艺结合 • MBBR载体的研究，如何实现载体更好的表面化学性质、 材料的经济性和使用寿命 • 关于MBBR的理论，特别是传质与脱出激励的研究仍需进 行
• 采用MBBR污水处理工艺流程图 • 进水 格栅 调节池 MBBR • • 污泥回流 出水
沉淀池
过滤 消毒
——MBBR工艺简介
好 氧 反 应 器
——MBBR工艺简介
厌 氧 反 应 器
——MBBR工艺简介
工艺特点： • MBBR反应器既具有传统生物膜法耐冲击负荷、泥龄长、
剩余污泥少的特点，又具有活性污泥法的高效性和运转灵 活性，与其他工艺相比，MBBR具有以下特点： • (1) 反应器中污泥浓度较高，一般污泥浓度为普通活性污 泥法污泥浓度的5～10倍，曝气池污泥质量浓度可高达 30～40g/L。 • (2) 水头损失小，不易堵塞，无需反冲洗，一般不需回流。 • (3) 作为MBBR工艺核心的悬浮填料具有好氧和厌氧代谢 活性，可良好地脱氮除磷。
MBBR工艺
环工1012 刘松
主要内容
• 一、MBBR工艺背景
• 二、MBBR工艺原理 • 三、MBBR的特点 • 四、MBBR的应用现状
膜生物反应器工艺在某污水处理厂二期工程中的应用
能降耗的 目 标。 设备维护 ： 完善的维护保养制度 ， 有效降低成本。
引起膜污染 的主要 因素是污 泥 ．污泥浓度过多或过少都会使膜 产生污染 。 延长膜的清洗 周期 和更换周期 ， 从而降低膜生物反应
器的能耗 ， 降低成本。
４ 结 语
物需要靠曝气的吹扫作用进行 去除 ，所 以要求避免 因为膜柱倾 斜产生曝气死角 ． 减少对膜丝 的污染。 膜 丝的抖动幅度直接决定
去 除大 杂物 以及水 中的沙 砾 后 ，再 经 水 力筛 间 的超 细格 栅 （ １ ｍｍ ） ， 进一 步去除细 小的悬浮物质 和纤维状物 质 ， 之后进入二 期 Ａ ２ ／ ０ 一 膜生物反应器 系统 。由于缺 氧区的 回流污 泥与进水混 合， 使饥饿高效 的活性污泥会快速吸附原水 中的溶解性有机物 ，
目前 ， 膜 生物反应器工艺 因其 自身诸 多的优势正逐渐在 国 内的污水 处理领域中得 到应 用 ，但 因该技术应用 于生产在我 国 还属于起步阶段 ， 对该工艺 的运行和管理都相对缺乏经验 。 某污
水处理厂是该市重点环境保护项 目之一 ，采用国内 目前 最先进 的 ＭＯ ＋ 膜生物反 应器组合处理工艺 。二期工 程处理规模 ４万 吨／ 日， 采用 Ａ ２ ／ ｏ ＋ 膜生物 反应 器工艺（ 厌氧一 缺氧一 好 氧＋ 膜生 物
化学清洗不能恢复负压时 ， 将膜组器从膜池 中取 出 ， 用加压的水
冲洗膜 表面 ． 清洁 表面的污染物 ， 同时检查 膜表面是否有 损伤 。
然后将膜浸泡在次氯 酸钠（ 有效含量为 ３ ０ ０ ０ ～ ５ Ｏ ０ ０ ｍ ｇ ／ Ｌ ） 和０ ． ４ ％ 氢 氧化钠 的混合溶液 中浸泡 １ 天 ，然后将膜片用清水洗净后再 放入膜池 中恢复 出水。
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总第194期2012年第2期HEBEI M ETALLU R GYTotal N o．1942012，N umber 2收稿日期：2011－12－30作者简介：冯振勇（1973－），男，工程师，1996年毕业于本溪冶金高等专科学校，现在河北钢铁集团承钢公司动力厂工作，E －mail ：xx_dl _fengzy@cdvt．com．cn移动床膜生物反应器在废水处理回用工程中的应用研究冯振勇1，张国祥1，姚志强1，李强2，冯俊强2，段建新1（1．河北钢铁集团承钢公司，河北承德067002；2．威立雅水处理技术（上海）有限公司，上海200001）摘要：介绍了移动床膜生物反应器（MBBR ）的工作原理、特点以及在钢厂综合废水治理中的首次应用情况。
运行实践表明，MBBR 具有较强的抗负荷冲击能力，水质水量的剧烈波动不会引起出水水质的较大变化。
软化处理后的钢厂综合废水经MBBR 处理后，出水COD 保持在10mg /L 左右，氨氮低于1mg /L ，pH 值稳定在7 8，SS ＜5mg /L ，且对碱度的贡献约30mg /L ，保证了回用水水质。
关键词：移动床膜生物反应器；废水；处理；中水回用；研究中图分类号：X756文献标识码：A文章编号：1006－5008（2012）02－0074－04APPLICATION RESEARCH OF MOVING BED －FILMBIOREACTOR IN WASTE WATER PROCESSING SYSTEMFeng Zhenyong 1，Zhang Guoxiang 1，Yao Zhiqiang 1，Li Qiang 2，Feng Junqiang 2，Duan Jianxin 1（1．Chengde Iron and Steel Company ，Hebei Iron and Steel Group ，Chengde ，Hebei ，067002；2．Weiliya Water Treatment Technique （Shanghai ）Co．，Ltd．，Shanghai ，200001）Abstract ：It is introduced the work principle and features of the moving bed －film bioreactor and its first ap-plication in comprehensive waste water treatment of iron and steel business．It is showed from the practice that MBBR has strong ability to resist load compact ，so the quality of outgoing water would not be affected by serious fluctuation of intake water＇s quality and quantity．The softened comprehensive waste water of steel-making plant is treated with MBBR ，and its outgoing water has COD at 10mg /L level ，ammonia and nitro-gen lower than 1mg /L ，pH steady at 7to 8，SS lower than 5mg /L ，and a contribution of basicity given with about 30mg /L ，the backwater quality gets guaranteed．Key Words ：moving bed －biofilm reactor ；waste water ；treatment ；medium water reusing ；research1前言河北钢铁集团承德新新矾钛股份有限公司（以下简称“承钢”）响应国家节能号召，实现生产废水零排放，2009年10月开始建设废水处理回用二期工程，生产废水经软化、澄清并去除有机物和氨氮后作为生产补水全部回用，项目于2010年11月完成调试正式投入运行。
在二期工程中，承钢在传统混凝沉淀+石灰软化工艺的基础上，创新性地采用了法国威立雅公司的移动床膜生物反应器MBBR 对废水中的有机污染物和氨氮作进一步的去除，以满足回用水的要求。
2移动床膜生物反应器MBBR 概况移动床膜生物反应器MBBR （Moving Bed Bio-film Reactor ）是挪威AnoxKaldnes 公司于1985发明的，后该公司被纳入威立雅集团旗下。
该专利技术经过20多年的应用和完善，已成为一种成熟的除碳、硝化、反硝化工艺被广泛应用。
目前在全世界已经有500多项应用案例。
2．1MBBR 技术工作机理MBBR 工艺核心部分就是以比重接近于水的悬浮填料直接投加到曝气池中作为微生物的活性载体，依靠曝气池内的曝气和水流的提升作用处于流化状态［1］。
与以往的填料不同的是，悬浮填料能与污水不间断地接触，且接触非常充分，因此被称为“移动的生物膜”。
利用生长生物膜的悬浮载体，通过与废水的不河北冶金2012年第2期断接触，实现废水中COD/BOD的去除、硝化及反硝化作用。
它吸收了传统的流化床和生物接触氧化法两者的优点，其本质是悬浮生长的活性污泥法和附着生长的生物膜法相结合的一种工艺，对低浓度污水亦有较好的处理效果。
2．2MBBR工艺特点（1）空间小。
在相同的工艺负荷条件下，MBBR 反应器处理所需要的空间仅为普通氧化池的20%。
（2）易扩容。
由于MBBR法设计的灵活性，所提供的反应器可增可减，灵活方便。
（3）操作管理简单。
附着生长生物膜的载体在反应器内流动，不需要活性污泥回流或循环反冲洗。
（4）不堵塞。
载体生物（Biomass）在紊流中不断脱落，避免堵塞。
（5）生物易恢复活力。
生物在改变温度和pH 值，超负荷或受毒害作用下也能很快恢复活力，使处理效果稳定。
（6）池型简单。
其构造与普通接触氧化池一样，为了防止载体流失，在出水口处安装筛网。
（7）适宜用于改造工程。
利用现有废水处理池或废弃水池改造成MBBR反应池，安装维护简便。
3处理工艺及设计水质承钢厂区各工艺排污点排出的生产废水，与少量生活污水和雨水排入厂外的汇集管渠，经河道泵入旋流沉砂池预处理后，废水被从调节池内泵送到二期处理系统（设计规模为6ˑ104m3/d）。
MBBR 被安排在软化系统和砂滤之间，废水在经过软化处理后，降低了在MBBR内填料结垢的风险，而且MBBR出水中悬浮物可被后置的砂滤有效截留，保证出水水质。
二期废水处理系统工艺流程见图1。
图1二期废水处理系统工艺流程Fig．1Process flow of second phase waste water treating system对于MBBR系统，废水主要污染物为COD、BOD及氨氮等，进、出水水质设计见表1，处理后的废水经TGV滤池进一步处理后，作为生产水补水和双膜法脱盐用水回用。
表1MBBR系统进、出水水质Tab．1Quality of intake and outgoing water designed in MBBR温度/ħpH值COD/（mg·L－1）BOD/（mg·L－1）氨氮/（mg·L－1）进水变化范围15 307 930 1105 302 40水质308．5602018出水水质－7．5 8．52512－4MBBR性能表现作为MBBR在钢厂综合废水回用处理项目中的首次应用，设计时在HRT、填料填充率等方面都考虑了足够的余量，事实证明，这样设计是非常必要的，为日后的节约化设计提供了经验。
4．1MBBR设计参数在MBBR反应池中，悬浮填料是其核心部分，本工程采用国外进口填料，填料为圆柱体，直径25 mm，宽10mm，材质为HDPE。
为防止填料外流，MBBR池进、出水口设不锈钢格栅，格栅上开许多Φ14mm的孔作为出水孔。
另外进水口和出水口分别设2台气提泵作为消泡装置。
主要设备参数：MBBR反应池，1座，有效容积：2700m3，圆形，直径：Φ21m，水深8m，水停留时间：1．0h，设计曝气量：4500m3/h填料，540m3，填充率：20%，比表面积：500m2/m3出口格栅，15个，外径ˑ长=480mmˑ1500 mm曝气系统，类型：中气泡（穿孔管），面积：450 m2，材质：不锈钢SS3044．2MBBR处理水量MBBR进水负荷在运行过程中，因上游水量及下游用水量要求，在1000 2800m3/h（平均为1813m3/h）范围内有较大波动。
2011年2月18日至5月17日MBBR进水负荷波动情况见图2。
总第194期HEBEIYEJIN图2MBBR进水负荷波动曲线Fig．2Charge fluctuation curve of intake water in MBBR4．3COD去除效果2011年1 5月MBBR进、出水COD变化情况见图3。
图3MBBR进、出水COD及COD去除率变化曲线Fig．3Change curves of COD and COD eliminating ratio of intake and outgoing water in MBBR由图3可知，对于此类废水，经软化后其COD 值基本在设计范围（20 100mg/L）内频繁波动，因此MBBR系统需要设计较高的抗负荷冲击能力。
从出水COD可以发现，其稳定在20mg/L以下，平均约为10mg/L，并没有受到进水负荷剧烈波动的影响。
系统COD去除率保持在平均80%以上。
4．4氨氮去除效果2011年1 5月进出水氨氮变化情况见图4。
河北冶金2012年第2期图4进、出水氨氮变化曲线Fig．4Change curves of ammonia and nitrogen of intake and outgoing water in MBBR由图4可以看出，MBBR的进水氨氮基本保持在5mg/L左右，而出水氨氮却不到1mg/L，氨氮去除率为80% 90%。
分析认为，在低COD负荷下，一部分氨氮随有机碳的去除而消耗，另一部分因微生物表现出更强的硝化作用而被转化。
4．5出水悬浮物因MBBR不需要污泥回流，因此其悬浮态微生物会随出水一起流出，而大量悬浮物的排放，不但会造成反应池内生物量的减少，同时较大的SS负荷会对后续TGV的运行产生较大影响。
实际运行结果显示，MBBR出水SS一般小于5 mg/L。