随着我国经济与社会的快速发展，人民的生活水平逐渐提高，需水量相应上升，从而导致工业废水和生活污水量不断增加。目前我国水体污染形势严峻，究其原因，一方面在于初期没有从科学发展的角度进行规划造成了先污染后治理的恶性循环；另一方面在于我国于上个世纪建造的许多污水厂的处理工艺老旧，排放标准较低，造成污染物的排放总量超标。水体污染问题已经成为制约各地经济与社会发展的重要因素，进行污水处理厂工艺的升级改进研究，提高污水处理厂排放水标准和再生水的回用比例，保证水资源的可持续发展，已经成为必然趋势。在这样的背景下，兼具生物膜法和活性污泥法这两种传统污水处理工艺优点的移动床生物膜反应器（moving bed biofilm reactor）受到了越来越多的关注。传统的污废水生物处理分为活性污泥法和生物膜法两大类。活性污泥法在理论和实践上已经相当成熟，其典型工艺流程有传统活性污泥法，延时曝气法，纯氧曝气法，氧化沟，和SBR法。生物膜法包括生物滤池，生物转盘，生物接触氧化，生物流化床和移动床生物膜反应器。移动床生物膜反应器简称MBBR，它的原理是在曝气池中投加一定比例密度接近水的悬浮填料，在水流、气流或机械搅拌作用下，使其在曝气池中呈循环流动状态。通过投加填料使得反应器中微生物的种类和数量大大增加，从而提高了污水处理效果。MBBR集两种传统污水处理方法的优点，在处理效果、运行管理、占地面积等方面均有显著改善。本次试验采用移动床生物膜反应器进行试验研究，考察了三种不同填料（多面空心球、BioM载体和纤维球）对于反应器处理效果的影响。试验装置由储水罐、三根UPVC生化反应柱、蠕动泵、曝气泵、玻璃转子流量计、阀门以及进水和出水管道组成。三根UPVC反应柱均分为厌氧和好氧两段，每根反应柱靠近下部三分之一为厌氧段，上部的三分之二为好氧段，曝气口位于两段之间。三根反应柱的厌氧、好氧两段，均分别填加BioM载体、多面空心球和纤维球。厌氧段的填料固定，好氧段的填料随水流和气流循环流动。试验流程为：三台蠕动泵分别将原水由储水罐提至反应柱底部，流经厌氧段和好氧段，原水中有机物和氮磷等得到降解，最后由位于上部的出水口排出，其中曝气量由玻璃转子流量计控制。挂膜启动阶段采用间歇式排泥法，同时进行必要的生物相和水质监测。当三根反应柱内的好氧段和厌氧段成功挂膜启动后，连续进水和曝气，并连续监测水质和生物相，检测指标为CODcr、NH₃-N、TN、DO、T和pH。试验结果表明，最佳工艺参数为：水力停留时间为6h；溶解氧浓度控制在4～5mg/L左右，填料投加比为40%，此时BioM填料处理效果最好，多面空心球和次之，反应器对CODcr、NH₃-N去除率最高均能达到80%以上，TN最高去除率能达到50%左右。因此，应用MBBR法处理污水可以实现对CODcr、NH₃-N和TN的有效去除，并且该工艺的运行具有占地面积小、操作简单、抗冲击负荷能力强、处理出水水质稳定等优点。在水质满足国家污水排放标准条件下，用多面空心球填料代替BioM填料，可以有效降低造价，减少能耗。