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厭氧反應器

ABR厭氧反應器

文字:[大][中][小] 2016-4-13    瀏覽次數:1326    

ABR厭氧反應器

一、ABR反應器簡介

厭氧折流板反應器(Anaerobic BaffLted Reactor簡稱ABR)工藝首先由美國stanford大學McCarty等于1981年在總結了各種第二代厭氧反應器處理工藝特點性能的基礎上開發和研制的一種高效新型的厭氧污水生物技術。

厭氧折流板反應器內置豎向導流板,將反應器分隔成串聯的幾個反應室,每個反應室都是一個相對獨立的上流式污泥床(USB)系統,其中的污泥可以是以顆?;问交蛞孕鯛钚问酱嬖?。水流由導流板引導上下折流前進,逐個通過反應室內的污泥床層,進水中的底物與微生物充分接觸而得以降解去除。具有構造簡單、能耗低、抗沖擊負荷能力強、處理效率高等一系列優點。當然,ABR反應器也有其不利的方面。首先,為了保證一定的水流和產氣上升速度,ABR反應器不能太深。其次,進水如何均勻分布也是一個問題。再有,與單級UASB反應器相比,ABR反應器的第一格不得不承受遠大于平均負荷的局部負荷,這可能會導致處理效率的下降。 

二、ABR的構造

ABR反應器在整體性能上相當于一個兩相厭氧處理系統。一般認為,兩相厭氧工藝通過產酸相和產甲烷相的分離,兩大類厭氧菌群可以各自生長在最適宜的環境條件下,有利于充分發揮厭氧菌群的活性,提高系統的處理效果和運行的穩定性。Lettinga教授在預測未來厭氧反應器的發展動向是提出了極具潛力和挑戰性的新工藝思想,即分階段多相厭氧工藝(Staged multi phase anaerobic reactor,簡稱SMPA)。ABR反應器與單個UASB有顯著不同:①UASB可近似看作是一種復雜混合型反應器,而ABR是一種復雜混合型水力流態。②UASB中酸化和產甲烷兩類不同的微生物相交織在一起,各自不能很好的利用自身優勢。ABR就不同了,它在各個反應室中的微生物相是逐級遞變的,兩大類厭氧菌群可以各自生長在最適宜的環境條件下。且遞變的規律和底物降解過程協調一致,從而確保相應的微生物相擁有最佳的活性,提高系統的處理效果和運行的穩定性。

三、ABR的水力特性

反應器的水力特性及其內部的混合程度決定著廢水中基質與反應器中微生物的接觸情況,從而影響整個反應器的處理效果。不同的研究成果均說明另外ABR反應器具有良好的水力條件及較低的死區百分率。GrobickiStuckey利用示蹤響應方法研究了不同水力停留時間、不同污泥濃度、不同分格數的ABR反應器的水力特性和死區百分率。結果表明,在清水條件下ABR反應器的死區百分率(水力死區+生物死區)的范圍一般在5%-20%之間。實際運行條件下,ABR反應器的死區空間可以分為水力死區和生物死區。

水力死區隨著水力停留時間(HRT)及反應器結構的不同而變化,HRT減少則水力死區增加。生物死區與污泥濃度、氣體產率及HRT有關。HRT減少則生物死區也隨之減少。水力死區和生物死區隨HRT相反的變化關系表明,死區百分率與HRT無明顯的相關關系。

Grobicki等認為ABR反應器可以看作一系列串聯的完全混合反應器CSTRs)組合,并且各級之間基本不存在返混現象。在單個反應室內,ABR的水力特性接近于完全混合式,但從整體上看則近似于推流式,且分格數越多,ABR的水力特性越接近于推流式。

四、ABR的優點 

安徽九辰環境科技有限公司所產ABR反應器不僅具有厭氧反應器的一系列優點,還有許多其它厭氧反應器所不具有的優點。具體如下:

1、工藝簡單、投資少

ABR設計簡單,沒有活動部件,不需要UASB、AF昂貴的進水系統和設計復雜的三相分離器,也不需要傳統的厭氧消化池的機械攪拌裝置和額外的澄清沉淀池。

2、良好的生物分布和生物固體截留能力 

ABR中污泥與廢水能良好混合接觸,有效容積利用率高(即死區容積分數D/μL降低),因而利于污泥絮體及顆粒污泥的形成和生長,使反應器內厭氧微生物在自然地形成良好的微生物種群的分布,這利于增強反應器對沖擊負荷的適應性。此外可在較短的時間內形成具有良好沉淀性能的絮凝性污泥和顆粒污泥,這也利于取得良好的固液分離效果,獲得良好的出水水質,長期運行也不需要排泥。另外反應器內的折流板的阻擋作用及折流板間距的合理設置,為污泥的沉降和截留創造了一個良好的條件。 

3、對有毒物質適應性強 

由于隔板將反應器各格分隔開,所以有毒物質對反應器的影響主要集中在ABR前部,對后部的危害較小。 

4、良好的水力條件

ABR內的折流板阻擋了各隔室間的返混作程度,減少了死區容積,有效容積大,即減少了堵塞和污泥床膨脹等現象發生的可能性,能夠長時間穩定運行。有關資料也表明:在不同污泥濃度和不同水力停留時間(HRT)且穩態運行的條件下,ABR中的死區容積分數與HRT無明顯的相關性。這些都利于獲得良好的水力條件。

五、ABR的缺點 

當然ABR也有其不利的方面,主要表現在:

1)為了保證一定的水流和產氣上升速度,ABR不能太深;

2)進水如何均勻分布是一個問題;

3)與單極的UASB相比,ABR的第一隔室不得不承受遠大于平均負荷的局部負荷,這對運行不利。

六、ABR反應器的啟動 

影響厭氧反應器啟動的因素很多,包括廢水的組成及濃度、接種污泥的數量和活性、環境條件(pH、θ/)、微量元素的補充、操作條件(COD容積負荷、水力停留時間)和反應器的結構尺寸等諸多因素。



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