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移動床生物膜反應系統(Moving Bed Biofilm Reactor，MBBR)是一種用於廢(污)水處理的生物處理技術，屬於生物膜法的一種，結合了活性污泥法與固定生物膜法的優點，應用於廢(污)水處理程序。MBBR主要是於反應槽內加入生物擔體，這些擔體之表面與孔洞提供微生物附著與生長而形成生物膜，在好氧曝氣條件或是厭氧條件下，擔體可以在反應槽中流動與滾動，促進污染物與生物膜的接觸，加強污染物去除效率。

MBBR技術常應用於污水處理廠、化工業、食品加工業等廢水處理程序，適用於處理高有機污染物含量與含氨氮的廢水， 利用滾動式的生物擔體，可提高系統內的微生物濃度、增加生物膜的接觸面積，進而提高水質處理效率¹。與傳統活性污泥法相比，MBBR可以更節省佔地空間、減少曝氣電費等能源消耗。MBBR系統中的關鍵為擔體，其材質與組成、形狀、尺寸、反應槽內的填充率等，皆會影響其中反應系統的微生物群落、結構和生物膜附著情況，進而影響出流水質。作為生物擔體需具有：孔隙結構均勻(提供微生物附著)、化學穩定性佳(結構穩定且不易被降解)、可複合添加物(可添加活性碳、磁性材料、陶瓷粉等強化性能)、生物相容性佳(適合培養微生物)等特性，因此擔體的選擇對生物膜的形成至關重要，並影響著MBBR系統的功能²。

MBBR中常用的填充擔體依材質種類大致可分為聚氨酯(PU)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、顆粒活性碳(GAC)、陶瓷顆粒等。目前工研院材化所水科技組以PVA材料作為新開發擔體並進行MBBR應用。新開發擔體利用廢棄PVA料源製成，進行好氧系統試驗，並與市售高密度聚乙烯(High Density Polyethylene，HDPE)材料的擔體進行微生物附著量與COD去除率比較。研究成果顯示，分別將HDPE擔體與新型擔體各填充25%(體積比)於好氧反應槽內，在0.3~0.4 kg COD/m³-day的有機負荷下，HDPE擔體的COD去除速率為0.13 kg COD/m³-day (44%)，而新型擔體之COD去除速率為0.29 kg COD/m³-day (87%)。，顯示本研究開發的新型擔體比市售擔體具有更高的污染物去除效率，本研究後續亦將持續進行擔體的改質與試驗，以利未來可將MBBR技術更廣泛應用於不同的廢水處理案場，同時亦可達到廢棄資源之循環再利用、節能減碳效益。

圖1 移動床生物膜反應系統示意圖

參考文獻

1. Farhami, N., Derakhshandeh, M., Kazemi Hakki, H. 2025. Exploring COD and BOD removal from industrial wastewater using a moving bed biofilm reactor (MBBR). Desalination and Water Treatment. Vol. 322, 101177.

2. Raj Deena, S., Kumar, G., Vickram, A.S., Rani Singhania, R., Dong, C.D., Rohini, K., Anbarasu, K., Thanigaivel, S., Ponnusamy, V.K., 2022. Efficiency of various biofilm carriers and microbial interactions with substrate in moving bed-biofilm reactor for environmental wastewater treatment. Bioresource Technology. Vol. 359, 127421.

撰寫人：黃雯婕
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編輯/校稿：張冠甫/徐靜怡