启迪杂志

您现在的位置:启迪杂志 > 杂志论文 >

  摘要:ABR厌氧折流板反应器是在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。在反应器中,由于挡板的格挡使得污水上下折流穿过污泥层,让每一个隔板所在单元充当反应器的功效。其拥有不需要UASB具备的三相分离器、适用范围广有良好的水力特性以及微生物特性,是具有良好前景的。但是ABR厌氧折流板反应器任然没有在很多的工业和工艺上使用,存在着一些不足。由于要进行折流,使得区室的造价较高,且与单核的UASB相比,,ABR第一个反应室的负荷远高于平均负荷使得其处理效率降低。对于这种状况我们进行分析研究,认为对于第一个反应室可以通过更换能够更好截留的材料,从而使得第一个反应室更加接近UASB,使其拥有更好的容积负荷。
  关键词:ABR厌氧折流板反应器;污水处理;生物技术
  一、ABR厌氧折流板反应器介绍
  由于在反应器中使用一系列垂直安装的折流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统。被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动,依次通过每个反应室的污泥床,废水中的有机基质通过与微生物接触而得到去除。借助于处理过程中反应器内产生的气体使反应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动,而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流经的总长度增加,再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用,生物固体被有效地截留在反应器内。因此ABR反应器的水力流态更接近推流式。其次由于折流板在反应器中形成各自独立的隔室,因此每个隔室可以根据进入底物的不同而培养出与之相适应的微生物群落,从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到了分离,使ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧系统,实现了相的分离。最后,ABR反应器可以将每个隔室产生的沼气单独排放,从而避免了厌氧过程不同阶段产生的气体相互混合,尤其是酸化过程中产生的H2可先行排放,利于产甲烷阶段中丙酸、丁酸等中间代谢产物可以在较低的H2分压下能顺利的转化。
  二、厌氧折流板反应器的研究进展
  厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR)是美国Stanford大学的P.L.McCarty教授等于20世纪80年代初在厌氧生物转盘反应器的基础上改进开发出来的一种新型高效厌氧反应器,现逐渐成为各国研究的热点。
  ABR工艺集上流式厌氧污泥床(UASB)和分阶段多相厌氧反应器技术于一体,不但大大提高了厌氧反应器的处理负荷和效率,而且使其稳定性和对不良因素(如有毒物质)的适应性大为增强,是水污染防治领域一项有效的新技术。
  ABR工艺的最大特点在于其在反应器中设置了上下折板从而在水流方向上形成依次串联的格室,从而使其中的微生物种群沿长度方向上的不同格室实现产酸相和产甲烷相的分离,在单个反应器中进行两相或多相運行。研究表明,两相工艺中由于产酸菌集中在第一相产酸反应器中,因而产酸菌和产甲烷菌的活性要分别比单相运行工艺高出4倍,并可使不同微生物种群在各自合适的条件下生存,从而便于有效的管理,稳定运行和提高处理效果。
  三、ABR厌氧折流板反应器工艺优点
  1、良好的水力条件
  反应器的水力条件是影响处理效果的重要因素,反应器的水力流态及其优劣可用容积利用率或反应器的死区容积分数(Vd/V)及扩散和混合程度来描述。与其他的反应器相比,厌氧折流板反应器的容积利用率有了很大的提高。厌氧滤池和传统消化池的Vd/V值分别为50%-93%和82%,而ABR反应器的Vd/V值为7%-20%,平均仅为9.8%,因而ABR反应器的容积利用率要高于其他形式的反应器。2、结构简单、效果稳定
  与其他第三代厌氧反应器相比,厌氧折流板反应器没有复杂的三相分离器,只有简单的折板结构,不存在管道堵塞等问题,没有复杂的内部结构设计,而且从众多试验研究发现,厌氧折流板反应器处理效果稳定,有较大的市场推广的空间。
  3、良好的生物分布
  在反应器内挡板结构构成凡个独立的反应室,所以,在每个反应室内,能驯化培养与该反应室环境条件相适应的微生物群落,形成良好的种群配合和良好的沿程分布。有研究表明,在位于反应器前端的格室中,主要以水解和产酸菌为主,而在较后的格室中,则以甲烷菌为主。当底物浓度较高时,甲烷八叠球菌的生长速度比甲烷丝状菌属快1倍,而底物浓度较低时,刚好相反。
  4、固液分离效果好,出水水质好
  厌氧生物团絮凝同好氧活性污泥法的模式类似,是由细菌对基质的有限浓度引起,F/M值对其有重要影响。低F/M值有利于生物絮凝,沉降加快,出水悬浮固体浓度低。ABR的分格构造和水流的推流状态,使得F/M随水流逐渐降低,在最后一格室内F/M最低,且产气量最小,最有利于固液分离,所以能够保证有良好的出水水质。
  总结
  总的来说,ABR反应器具有构造简单、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。针对上面问题我们小组进行翻阅资料进行研究,讨论出认为对第一个区室的结构进行改造可以使其大幅度增加效率。
  参考文献:
  [1]刘贞培. 厌氧折流板反应器作为产甲烷相反应器处理食品废水的中试研究[D].华南理工大学,2010.
  [2]呼冬雪. 厌氧折流板—好氧反应器处理染废水中试试验研究[D].哈尔滨工程大学,2010.
  程俊雲  黄俊航  罗枭  章威  郭勇良          南昌航空大学/国际教育学院

上一篇:中职物理实现激趣教学改革活动的有效方法
下一篇:幼儿园户外自主游戏中教师的有效指导策略探讨

相关文档:
启迪杂志

主管单位:中原出版传媒投资控股集团有限公司
主办单位:《中学生学习报》社有限公司
国际刊号:ISSN 1673-1301
国内刊号:CN 41-1368/G4
刊期:旬刊
开本:16开
语种:中文
邮发代号:36-182
创刊时间:1988
收录数据库:中国知网全文收录
发行范围:国内外公开发行
出版周期:半月刊
投稿邮箱:shitiyuyanjiu@126.com

ABR厌氧折流板反应器的改造