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移动床生物膜反应器（Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR）是一种新型的生物膜反应器，具有许多显著的优点。自从它诞生起，就受到了广大研究者和应用着的青睐，国内外众多学者对移动床生物膜反应器的结构和运行方式进行了不断的研究和探索。本课题对传统移动床生物膜反应器的结构进行改进，开发了内循环移动床生物膜反应器（Internal-circulation Moving Bed Biofilm Reactor, ICMBBR），使填料在反应器内的循环流化状态得到了很大的改进，提高了反应器的效能。试验结果表明，内循环移动床生物膜反应器是一种新型的、可以一体化脱氮除碳的高效反应器。通过清水试验发现，反应器内填料的循环流化状况与曝气量、内筒底隙高度、内筒上方的液面高度以及升流区和降流区的面积之比有关。权衡诸因素，内筒底隙高度取60mm，内筒上方的液面高度取120mm，升流区和降流区的面积之比为1∶2；随着填料填充比的增加，氧的传递效率提高，填料循环速率下降，综合两因素，填充比取35％。通过处理模拟生活污水的研究，考察了内循环移动床生物膜反应器去除有机物和脱氮的能力，试验结果表明：（1）内循环移动床生物膜反应器对有机物具有良好的去除效果，在进水COD为200～700 mg／L、HRT为6h、容积负荷为1.0～3.0 kgCOD／m3·d的条件下，反应器对COD的去除率在90％以上，并且具有较强的抗冲击负荷能力。（2）在内循环移动床生物膜反应器中，填料生物膜外部的好氧环境和内部的缺氧环境为反应器同步硝化反硝化的进行创造了良好环境，在HRT为6h，DO为2.0 mg／L左右，C／N为25的条件下，NH4+-N和TN的平均去除率分别可以达到98％和93％。（3）内循环移动床生物膜反应器内填料循环流化状态良好，在创造良好传质效果的同时，也有效地控制了填料的生物膜厚度，使生物膜始终保持很高的活性。与其他生物反应器相比，内循环移动床生物膜反应器的生物量不高，其高效的原因是生物膜上的微生物活性高。（4）对比试验表明，相同的试验条件下，内循环移动床生物膜反应器去除COD和脱氮的效果都要优于移动床生物膜反应器。