ABR厌氧反应器

发布日期:2019-07-02 浏览次数:2194




ABR厌氧反应器

一、ABR反应器简介

厌氧折流板反应器(Anaerobic BaffLted Reactor简称ABR)工艺首先由美国stanford大学McCarty等于1981年在总结了各种第二代厌氧反应器处理工艺特点性能的基础上开发和研制的一种高效新型的厌氧污水生物技术。

厌氧折流板反应器内置竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床(USB)系统,其中的污泥可以是以颗粒化形式或以絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。具有构造简单、能耗低、抗冲击负荷能力强、处理效率高等一系列优点。当然,ABR反应器也有其不利的方面。首先,为了保证一定的水流和产气上升速度,ABR反应器不能太深。其次,进水如何均匀分布也是一个问题。再有,与单级UASB反应器相比,ABR反应器的第一格不得不承受远大于平均负荷的局部负荷,这可能会导致处理效率的下降。 

二、ABR的构造

ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统。一般认为,两相厌氧工艺通过产酸相和产甲烷相的分离,两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下,有利于充分发挥厌氧菌群的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。Lettinga教授在预测未来厌氧反应器的发展动向是提出了极具潜力和挑战性的新工艺思想,即分阶段多相厌氧工艺(Staged multi phase anaerobic reactor,简称SMPA)。ABR反应器与单个UASB有显著不同:①UASB可近似看作是一种复杂混合型反应器,而ABR是一种复杂混合型水力流态。②UASB中酸化和产甲烷两类不同的微生物相交织在一起,各自不能很好的利用自身优势。ABR就不同了,它在各个反应室中的微生物相是逐级递变的,两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下。且递变的规律和底物降解过程协调一致,从而确保相应的微生物相拥有最佳的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性。

三、ABR的水力特性

反应器的水力特性及其内部的混合程度决定着废水中基质与反应器中微生物的接触情况,从而影响整个反应器的处理效果。不同的研究成果均说明另外ABR反应器具有良好的水力条件及较低的死区百分率。Grobicki和Stuckey利用示踪响应方法研究了不同水力停留时间、不同污泥浓度、不同分格数的ABR反应器的水力特性和死区百分率。结果表明,在清水条件下ABR反应器的死区百分率(水力死区+生物死区)的范围一般在5%-20%之间。实际运行条件下,ABR反应器的死区空间可以分为水力死区和生物死区。

水力死区随着水力停留时间(HRT)及反应器结构的不同而变化,HRT减少则水力死区增加。生物死区与污泥浓度、气体产率及HRT有关。HRT减少则生物死区也随之减少。水力死区和生物死区随HRT相反的变化关系表明,死区百分率与HRT无明显的相关关系。

Grobicki等认为ABR反应器可以看作一系列串联的完全混合反应器(CSTRs)组合,并且各级之间基本不存在返混现象。在单个反应室内,ABR的水力特性接近于完全混合式,但从整体上看则近似于推流式,且分格数越多,ABR的水力特性越接近于推流式。

四、ABR的优点 

安徽九辰环境科技有限公司所产ABR反应器不仅具有厌氧反应器的一系列优点,还有许多其它厌氧反应器所不具有的优点。具体如下:

1、工艺简单、投资少

ABR设计简单,没有活动部件,不需要UASB、AF昂贵的进水系统和设计复杂的三相分离器,也不需要传统的厌氧消化池的机械搅拌装置和额外的澄清沉淀池。

2、良好的生物分布和生物固体截留能力 

ABR中污泥与废水能良好混合接触,有效容积利用率高(即死区容积分数D/µL降低),因而利于污泥絮体及颗粒污泥的形成和生长,使反应器内厌氧微生物在自然地形成良好的微生物种群的分布,这利于增强反应器对冲击负荷的适应性。此外可在较短的时间内形成具有良好沉淀性能的絮凝性污泥和颗粒污泥,这也利于取得良好的固液分离效果,获得良好的出水水质,长期运行也不需要排泥。另外反应器内的折流板的阻挡作用及折流板间距的合理设置,为污泥的沉降和截留创造了一个良好的条件。 

3、对有毒物质适应性强 

由于隔板将反应器各格分隔开,所以有毒物质对反应器的影响主要集中在ABR前部,对后部的危害较小。 

4、良好的水力条件

ABR内的折流板阻挡了各隔室间的返混作程度,减少了死区容积,有效容积大,即减少了堵塞和污泥床膨胀等现象发生的可能性,能够长时间稳定运行。有关资料也表明:在不同污泥浓度和不同水力停留时间(HRT)且稳态运行的条件下,ABR中的死区容积分数与HRT无明显的相关性。这些都利于获得良好的水力条件。

五、ABR的缺点 

当然ABR也有其不利的方面,主要表现在:

(1)为了保证一定的水流和产气上升速度,ABR不能太深;

(2)进水如何均匀分布是一个问题;

(3)与单极的UASB相比,ABR的第一隔室不得不承受远大于平均负荷的局部负荷,这对运行不利。

六、ABR反应器的启动 

影响厌氧反应器启动的因素很多,包括废水的组成及浓度、接种污泥的数量和活性、环境条件(pH、θ/℃)、微量元素的补充、操作条件(COD容积负荷、水力停留时间)和反应器的结构尺寸等诸多因素。



相关推荐

最热动态