折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用
厌氧折流板反应器_ABR_的启动及酸化的恢复
厌氧折流板反应器 (ABR - Anaerobic Baffled Reactor) 是一种新型高效厌氧反应器 ,从结构看相当于几个升流式 污泥床反应器 (USB - Upflow Sludge Bed)的串联 ,实现了 产酸菌群和产甲烷菌群在不同隔室生长的条件 ,在高浓度 有机废水的处理中有特殊的优势 。本文介绍了厌氧折流 板反应器的原理及其相关研究的进展情况 。 1 厌氧折流板反应器的原理 111 良好的水力特征 ABR反应器内设置若干竖向导流 板 ,将反应器分隔成串联的几个反应室 ,每个反应室都可 以看作一个相对独立的升流式污泥床系统 ( upflow sludge bed,简称 USB ) ,废水进入反应器后沿导流板上下折流前 进 ,依次通过每个反应室的污泥床 ,废水中的有机基质通 过各反应室并与其中的微生物充分接触而得到去除 。借 助于水流的上升和沼气搅动的作用 , 反应室中的污泥上 下运动 ,水流在不同隔室中流态呈现完全混合态 。但是由 于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能 ,污泥在水平方向 的流速极其缓慢 ,从而大量的厌氧污泥被截留在反应室 中 ,反应器在整个流程方向则表现为推流式流态 [1, 2 ] 。 112 阶段化多相厌氧反应器 在展望先进的厌氧处理技 术时 , Lettinga[3 ] 提出了阶段化多相厌氧 ( staged M ulti一 Phase Anaerobic reactor system ,简称 SMPA )反应器 ,它不仅 能在更高的负荷率下提供更好的处理效率 ,而且适应于极 端的环境条件和抑制性化合物 。
tech1 1997, 69 ( 2) : 276 - 284
(责编 :张杨林 )
(上接 66 页 ) PolII p romoter sequences, B ioinformatics, 1999, 15:
折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用
折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用1 新型厌氧反应器及新工艺理念实践表明，一个成功的反应器必须是：①具备良好的截留污泥的性能，以保证拥有足够的生物量；②生物污泥能够与进水基质充分混合接触，以保证微生物能够充分利用其活性降解水中的基质。
同时，研究人员基于对各类化合物厌氧降解机理研究的进展，从厌氧底物降解途径和动力学两方面入手，分析提高和保持反应器内微生物活性的可能措施，并与反应器的设计相结合，全面提高反应器的性能。
厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应，其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用，形成一个复杂的微生态系统，类似于宏观生态中的食物链关系，各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系 (symbiotic) 或共营养关系 (symtrophic) 。
因此，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。
如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。
Lettinga 教授[1]在展望未来厌氧反应器发展动向时指出，现有的各类高效厌氧反应器中，上流式污泥床(USB)系统是最受欢迎的，也是最有发展前途的，上流式厌氧污泥床(UASB)系统在全球范围的风行可以作为例证。
USB系统的一个优点是反应器内水流方向与产气上升方向相一致，一方面减少堵塞的机会，另一方面加强了对污泥床层的搅拌作用，有利于微生物与进水基质的充分接触，也有助于形成颗粒污泥。
关于新型高效反应器，Letti nga在推荐膨胀颗粒污泥床反应器 EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)的同时，提出了另一个极有前途，同时也是极富挑战性的新工艺，即分阶段多相厌氧反应器技术 SMPA(Staged Multi-Phase An aerobic Reactor) ⑴。
实际上SMPA并非特指某个反应器，而是一种新工艺思想。
厌氧反应器原理、性能、优缺点介绍分析！
厌氧反应器原理、性能、优缺点介绍分析！1.厌氧处理原理概述厌氧处理技术是有机废弃物生物处理方法的一种，近年来在污水处理领域内发展很快，是消减有机污染物、降低运行成本的有效途径。
污水中的有机废弃物始终是造成环境污染最重要的污染物，它是使水域变质、发黑发臭的主要原因。
有机废弃物在废水中可以以悬浮物、胶状物或溶解性有机物的方式存在，在水污染控制中主要以TS （固体物含量）、化学需氧量（COD）和生化需氧量（BOD）作为监测目标。
一般而言，生物方法是去除废水中有机物最经济有效的方法，特别是对废水中BOD 含量较高的有机废水更为适宜。
利用微生物生命过程中的代谢活动，将有机废弃物分解为简单无机物从而去除有机物污染的过程被称之为废水的生物处理。
根据代谢过程中对氧的需求情况，微生物可以分为好氧微生物、厌氧微生物和介于二者之间的兼性微生物，因此，相应的污水处理工艺也可以分为三大类。
好氧生物处理利用好氧微生物的代谢活动来处理废水，它需要不断向废水中补充大量空气或氧气，以维持其中好氧微生物所需要的足够的溶解氧浓度。
在好氧条件下，有机物最终被氧化为水和二氧化碳等，部分有机物被微生物同化以产生新的微生物细胞，活性污泥法、生物转盘法和好氧滤器等都属于好氧处理工艺。
厌氧生物处理则利用厌氧微生物的代谢过程，在无需提供氧气的情况下把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物主要包括大量的生物气（即沼气）和水。
沼气的主要成分是约2/3 的甲烷和1/3 的二氧化碳，是一种可回收的能源。
厌氧废水处理是一种低成本的废水处理技术，它又是把废水处理和能源回收利用相结合的一种技术。
包括中国在内的大多数发展中国家面临严重的资金不足。
这些国家需要既有效、简单又费用低廉的技术。
厌氧技术因而是特别适合我国国情的一种技术。
厌氧废水处理技术同时可以作为能源生产和环境保护体系的一个核心部分，其产物可以被积极利用而产生经济价值。
例如，处理过的洁净水能被用于鱼塘养鱼、灌溉和施肥；产生的沼气可作为能源；剩余污泥可以作为肥料并用于土壤改良。
什么是折流式厌氧反应器
• 反应器内设置竖向导流板将反应器分隔成 串联的几个室,每个反应室都是相对独立的 上流式厌氧污泥反应器(UASB) 系统
• 水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过 反应室内污泥床层,进水中的底物与微生物 充分接触而得到降解去除。
• 该反应器实现了分相多阶段厌氧的思路,运 用挡板构造在反应室内形成几个独立的反 应室。
• 好了，大家看到以上内容是不是明白什么 是折流式厌氧反应器呢。
什么是折流式厌氧反应器？
• 大家在听到折流式厌氧反应器这个名字的 时候是不是很陌生呢？那看到这篇文章的 朋友幸运了。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 折流式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor , ABR) 是Bachmann 和McCarty 等人于1982 年前后提出的新型的高效厌氧 反应器。
• 每个反应室内驯化培养出与该处环境条件 相适应的微生物群落,在各个反应室中的微 生物相是流程逐级递变的。
• 微生物相的递变规律与底物降协调一致,从 而确保相应的微生物相拥有最佳的工作活 性。
• 反应器的流态是以推流为主的流动特性,保 证系统的出水水质,对冲击负荷及进水中的 有毒物质具有更好的缓冲适应能力,并有利 于掌握有机物的降解规律和过程
厌氧折流板反应器ABR简介
厌氧折流板反应器ABR简介1、什么是ABR反应器？ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。
随着厌氧技术的发展，其工艺的水力设计已由简单的推流式或完全混合式发展到了混合型复杂水力流态。
第三代厌氧反应器所具有的特点包括：反应器具有良好的水力流态，这些反应器通过构造上的改进，使其中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态，因而具有高的反应器容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长，与不同阶段的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触。
厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，厌氧折流反应器（ABR）的优点：2、ABR反应器的基本原理及其工艺构造：ABR反应器中使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动，借助于处理过程中反应器内产生的沼气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。
由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增加，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。
由此可见，虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB的简单串联，但在工艺上与单个UASB有着显著的不同，UASB可近似看作是一种完全混合式反应器，ABR 则由于上下折流板的阻挡和分隔作用，使水流在不同隔室中的流态呈完全混合态（水流的上升及产气的搅拌作用），而在反应器的整个流程方向则表现为推流态。
在反应动力学的角度，这种完全混合与推流相结合的复合型流态十分利于保证反应器的容积利用率、提高处理效果及促进运行的稳定性，是一种极佳的流态形式。
同时，在一定处理能力下，这个复合型流态所需的反应器容积也比单个完全混合式的反应器容积低很多。
折流式厌氧反应器的设计
它 可 以 截 流 更 多 的生 物 量 提 高 了 反
,
,
应 器 的 容 积 负荷 和 处 理 效 率
地面 积
.
A BR
也 可 以 设计 为
圆形 结 构 中 部 可 设 为 二 沉 池 或初 沉池 以 减 少 占
合 折 流 板 式厌 氧 反 应 器 (
a n a e r o
HABR
,
Hyb r id
摘 要 阐述 了折 流 式 厌 氧 反 应 器 的原 理 和 设 计 原 则 A B R 的推 流 特 性 使 反应器 的 运 行 也 更 加 稳 定 对 冲击 负
:
.
荷 以 及进水 中 的 有 毒 物质 具有 更好的 缓 冲 适应能力
应器 内 的流径 从 而 促 进 废水与 污 泥 的接 触 关键 词 复合 ; 折流式 厌 氧 反应器 ; 设 计
,
:
l @x i c c mf x h a n
g
.
n c
.
增刊
,
马 珑玲 等 折流式 厌 氧 反 应 器 的设 计
,
:
3 79
。 处 理 效 率 但结 果 仍 不 够 理 想 ; 图 1 ( ) 用 于 处 理 高 浓 度废水 隔 室 加大且 放 置 了 填料 在 最 后 一 个 隔
, ,
截 流更 多 的 生 物量 提 高 了 反 应 器 的 容 积 负荷 和
g
x
.
, X ie h a n g 6 1 5 0 1 2 C h i n a
2 C
o
f Ch mi
e
y
a n
d Ch mi
l E
gi
i g G
u a n
厌氧折流板反应器(ABR)系统的特性及调控研究
厌氧折流板反应器（ABR）系统的特性及调控研究厌氧折流板反应器（ABR）系统的特性及调控研究摘要：在当今环境保护日益受到重视的背景下，厌氧折流板反应器（Anaerobic Baffle Reactor，ABR）作为一种高效的污水处理技术逐渐受到研究者的关注。
本文通过综述相关文献，阐述了ABR系统的一些基本特性及其调控研究进展。
结果表明，ABR系统具有体积小、占地面积小、能耗低、低污泥产量等特点，并且在COD（化学需氧量）、氨氮和总氮的去除方面表现出较好的水平。
同时，本文还对ABR系统的调控研究进行了探讨和总结，包括回流比、有机负荷、水力停留时间、温度和PH值等因素对ABR系统运行性能的影响，以及控制BOD（生化需氧量）、COD和氨氮的策略。
综上所述，ABR系统在实际应用中表现出了良好的技术特性和调控性能，并且在进一步研究和开发中有着广阔的应用前景。
一、引言随着人口的增加和工业化的发展，污水处理已成为当代社会中的一个重要环节。
同时，人们对环境质量的要求也越来越高。
传统的污水处理技术往往存在着处理成本高、处理效果差、占地面积大等问题。
因此，研发一种高效、节能、占地面积小的污水处理技术显得尤为重要。
二、ABR系统的特性ABR系统，即厌氧折流板反应器系统，是一种采用厌氧生物技术处理有机废水的新型装置。
该系统由反应器本体、进水管、出水管、折流板等组成。
ABR系统具有以下特性：1. 体积小：ABR系统相对于传统的污水处理设备来说，体积更小。
这使得它在使用过程中占地面积较小，特别适用于场地有限的情况。
2. 能耗低：ABR系统的能耗远低于传统的曝气池等处理设备。
这主要是因为ABR系统采用了厌氧生物技术，无需额外供氧。
3. 低污泥产量：ABR系统处理废水时，产生的污泥量明显低于传统的处理设备。
这不仅节省了后续处理的成本，还有利于污泥的资源化利用。
4. 较好的处理效果：ABR系统在污染物去除方面表现出较好的水平。
目前相关研究已证实，ABR系统在COD、氨氮和总氮的去除方面有着较高的去除率，对废水的处理效果明显优于传统的处理设备。
厌氧折流板反应器在水处理中的应用及研究进展
厌氧折流板反应器在水处理中的应用及研究进展刘冰，陈辅利大连水产学院（116023）摘要：本文着重介绍了ABR处理各种工业废水的研究进展，总结出ABR的独特优点。
分析了ABR的不足之处并提出了今后对ABR进行研究的方向。
关键词：ABR 工业废水处理研究进展1．引言随着现代工业的飞速发展，废水的排放负荷日益加大，废水中污染物的种类日趋复杂化，给废水好氧生物处理技术带来了很大的困难。
70年代以来，废水厌氧生物处理技术以其具废水厌氧生物处理技术的反应器主体大致经过了三个时代[1]：第一代反应器以厌氧消化池为代表，属于低负荷系统；第二代反应器以升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧滤池（AF）、厌氧折流板反应器（ABR）等为代表，该类反应器实现了将污泥停留时间（MCRT）与水力停留时间（HRT）分离，能够保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄，属于高负荷系统；第三代反应器以膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）和厌氧内循环反应器（IC）为代表，该类反应器在将污泥停留时间（MCRT）与水力停留时间（HRT）分离的前提下，使固液两项充分接触，从而既能保持大量的活性污泥又能使废水与活性污泥充分接触，属于高负荷系统。
2．ABR简介厌氧折流板反应器（Anaerobic Bafflted Reactor简称ABR）是美国Stanford大学的Bachman 和McCarty等人于1982年前后开发、研制的一种高效新型的废水厌氧生物处理反应器[2]。
ABR综合了多种第二代厌氧生物处理反应器的优点，属于分阶段多相厌氧生物处理工艺技术，被认为具有第三代厌氧生物处理反应器的特征。
它适应了厌氧处理过程中不同种群微生物对基质利用的不同生理和生态原理，具有比传统的两级（或两相）厌氧处理工艺更灵活、易管理的特点，反应器易高效、稳定地运行。
其构造如图1。
从图1中可以看出，由于反应器中使用了一系列垂直安装的导流板（或导流墙），将反应器分隔成几个串联的反应室（图1中为5个），每个反应室又由左右两个体积不等的区域组成，所以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（USB）。
厌氧折流板反应器_ABR_的水动力学及污泥特性
4 郑元景等1污水厌氧生物处理1北京:中国建筑工业出版社,1988115～281第一作者 周晓东,女,1967年11月生,1989年毕业于湘潭大学化学工程系,环境工程学学士,现任湖南省环境保护科学研究所工程室副主任,助理研究员,主要从事污染治理工程研究与设计。
2000-08-30收稿厌氧折流板反应器(ABR)的水动力学及污泥特性3赵丹 王承武(苏州城建环保学院,苏州215011)沈濯良 王惠民(河海大学水力环境工程学院博士后流动站,南京250000)摘要 ABR 作为一种新型的厌氧反应器工艺,具有许多优良的性能,如良好的水力条件及抗冲击能力、简单的构造、良好的生物种群分布及处理效果等。
目前,其在不同废水处理中运行效果已得到越来越多的研究和实际应用。
在此就该工艺的水力流态及污泥性能作了探讨。
关键词 厌氧折流板反应器 水动力特征 颗粒污泥 废水处理3江苏省“青蓝工程”及中国博士后基金课题。
1 概述厌氧折流板反应器(ABR )是McCarty 等人在对厌氧生物转盘改进的基础上开发的一种新型厌氧处理工艺。
与其它工艺相比,具有许多优点,见表1。
近几年来,在美国和英国等正得到越来越深入的研究和日渐增多的实际应用。
表1 厌氧折流板反应器的优点工艺构造生物体操作设计简单污泥无须特殊沉降性能HRT 短无运动部件污泥产率低可间歇运行无须机械混合泥龄长耐冲击负荷能力强造价及运行费低无须用填料或沉淀池抗有毒物能力强不易堵塞不需专门的三相分离器可长时间不排泥 ABR 的一个突出的特点是,由于上下折流板的阻挡和分隔作用,使水流在不同隔室中的流态呈完全混合态(水流的上升及产气的搅拌作用),而在反应器的整个流程方向则表现为推流态。
从反应动力学的角度,这种完全混合与推流相结合的复合型流态十分利于保证反应器的容积利用率、提高处理效果及促进运行的稳定性,是一种极佳的流态形式。
ABR 工艺的另一个特点在于其在反应器中设置了上下折流板而在水流方向形成依次串联的隔室,从而使其中的微生物种群沿长度方向的不同隔室实现产酸和产甲烷相的分离,在单个反应器中进行两相或多相运行。
厌氧折流反应器的基本工艺及在废水处理中的运用
四川大学废水厌氧生物处理技术进展结课论文姓名：张梅学院：建筑与环境学院学号：1043054060班号：10305062时间：2012年5月指导老师：李慧强厌氧折流反应器的基本工艺及在废水处理中的运用张梅（1 0 4 3 0 5 4 0 6 0）建筑与环境学院环境工程专业摘要：介绍了厌氧折流板反应器(ABR)的理论基础及其在废水处理方面的发展和应用。
Introduced the theory foundation of the anaerobic baffled reactor (ABR) and the development and application in wastewater treatment.一、厌氧折流反应器的发展厌氧折流板反应器(anaerobic baffled reactor，简称为ABR) 是McCarty 和Bachmann 等于1982 年提出的, 由多隔室组成的高效新型反应器。
1983 年, Lettinga[1 ]及其合作者.进行了利用UASB 处理城市污水的研究(Lettinga 等,1983) . 此后,世界范围内的学者们利用不同的厌氧反应器对城市污水处理进行了深入研究,例如,厌氧流化床( FB) ,厌氧膨胀床( EB) ,升流式厌氧污泥床(UASB) ,厌氧滤池(AF) 等. 大约在Lettinga 开发出UASB 的同时,McCarty[2 ]及其合作者在Stanford 注意到厌氧生物转盘(RBC) 中的大多数微生物实际上呈悬浮状态,他们将转盘移去后即开发出了厌氧折流板反应器(ABR) (McCarty ,1981) . ABR 最初用于产生富甲烷气体作为能源,其优点已经在后期的研究和应用中显现。
.二、厌氧折流反应器的基本工艺特征在反应器内沿水力流向设置多层隔板, 将反应器分隔成若干个串。
工艺方法——厌氧生物反应器及其原理
工艺方法——厌氧生物反应器及其原理工艺简介1、升流式厌氧污泥床反应器（UASB）UASB是（Up-flow Anaerobic Sludge Bed/Blanket）的英文缩写。
名叫上流式厌氧污泥床反应器，是一种处理污水的厌氧生物方法，又叫升流式厌氧污泥床。
由荷兰Lettinga教授于1977年发明。
UASB由污泥反应区、气液固三相分离器（包括沉淀区）和气室三部分组成。
在底部反应区内存留大量厌氧污泥，具有良好的沉淀性能和凝聚性能的污泥在下部形成污泥层。
要处理的污水从厌氧污泥床底部流入与污泥层中污泥进行混合接触，污泥中的微生物分解污水中的有机物，把它转化为沼气。
沼气以微小气泡形式不断放出，微小气泡在上升过程中，不断合并，逐渐形成较大的气泡，在污泥床上部由于沼气的搅动形成一个污泥浓度较稀薄的污泥和水一起上升进入三相分离器，沼气碰到分离器下部的反射板时，折向反射板的四周，然后穿过水层进入气室，集中在气室沼气，用导管导出，固液混合液经过反射进入三相分离器的沉淀区，污水中的污泥发生絮凝，颗粒逐渐增大，并在重力作用下沉降。
沉淀至斜壁上的污泥沿着斜壁滑回厌氧反应区内，使反应区内积累大量的污泥，与污泥分离后的处理出水从沉淀区溢流堰上部溢出，然后排出污泥床。
2、厌氧颗粒污泥膨胀床反应器（EGSB）EGSB（Expanded Granular Sludge Blanket Reactor），中文名膨胀颗粒污泥床，是第三代厌氧反应器，于20世纪90年代初由荷兰Wageingen农业大学的Lettinga等人率先开发的。
其构造与UASB反应器有相似之处，可以分为进水配水系统、反应区、三相分离区和出水渠系统。
与UASB反应器不同之处是，EGSB 反应器设有专门的出水回流系统。
EGSB反应器一般为圆柱状塔形，特点是具有很大的高径比，一般可达3-5，生产装置反应器的高度可达15-20米。
颗粒污泥的膨胀床改善了废水中有机物与微生物之间的接触，强化了传质效果，提高了反应器的生化反应速度，从而大大提高了反应器的处理效能。
折流式厌氧反应器
折流式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor)是Bachman和McCarty等人于1982年前后提出的一种新型高效厌氧反应器，其构造如下图。
反应器特点是：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。
虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB反应器的简单串联，但工艺上与单个UASB有显著不同。
UASB可近似地看作是一种完全混合式反应器，而ABR则更接近于推流式工艺。
与Lettinga提出的SMPA工艺对比，可以发现ABR几乎完美地实现了该工艺的思路要点。
首先，挡板构造在反应器内形成几个独立的反应室，在每个反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。
其次，同传统好氧工艺相比，厌氧反应器的一个不足之处是系统出水水质较差，通常需要经过后续处理才能达标排放。
而ABR的推流式特性可确保系统拥有更优的出水水质，同时反应器的运行也更加稳定，对冲击负荷以及进水中的有毒物质具有更好的缓冲适应能力。
值得指出的是，ABR推流式特点也有其不利的一面，在同等的总负荷条件下与单级的UASB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。
以拥有5格反应室的ABR为例，其第一格的局部负荷为其系统平均负荷的5倍。
对于ABR的水力学特性，ABR反应器在没有回流和搅拌的条件下，混合效果良好，死区百分率低。
反应死区可以分为生物死区和水力死区，生物死区来源于污泥所占的体积以及污泥对水力条件的改变；水力死区则可通过改善反应器构造设计而减小。
在单个反应室内，水力特性接近于完全混合式，而从整体效果上看，则近似于推流式。
ABR的推流特性使其在处理对细菌有抑制或毒性的物质时具有潜在的优势。
ABR厌氧反应器的优点：1）反应器内污泥浓度较高，有机负荷较高，水力停留时间短， COD容积负荷一般为4～8kgCOD/(m3·d)；2）对冲击负荷以及进水中的有毒有害物质具有很好的缓冲适应能力；3）反应器每个独立的反应室驯化着与该处环境条件相适应的微生物相，出水水质好，运行稳定；4）污泥床内不填载体，不需三相分离器，避免堵塞并节省投资。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
折流式厌氧反应器的工艺特性及其运用1 新型厌氧反应器及新工艺理念实践表明，一个成功的反应器必须是：①具备良好的截留污泥的性能，以保证拥有足够的生物量；②生物污泥能够与进水基质充分混合接触，以保证微生物能够充分利用其活性降解水中的基质。
同时，研究人员基于对各类化合物厌氧降解机理研究的进展，从厌氧底物降解途径和动力学两方面入手，分析提高和保持反应器内微生物活性的可能措施，并与反应器的设计相结合，全面提高反应器的性能。
厌氧过程实质是一系列复杂的生化反应，其中的底物、各类中间产物、最终产物以及各种群的微生物之间相互作用，形成一个复杂的微生态系统，类似于宏观生态中的食物链关系，各类微生物间通过营养底物和代谢产物形成共生关系(symbiotic)或共营养关系(symtrophic)。
因此，反应器作为提供微生物生长繁殖的微型生态系统，各类微生物的平稳生长、物质和能量流动的高效顺畅是保持该系统持续稳定的必要条件。
如何培养和保持相关类微生物的平衡生长已经成为新型反应器的设计思路。
Lettinga教授[1]在展望未来厌氧反应器发展动向时指出，现有的各类高效厌氧反应器中，上流式污泥床(USB)系统是最受欢迎的，也是最有发展前途的，上流式厌氧污泥床(UASB)系统在全球范围的风行可以作为例证。
USB系统的一个优点是反应器内水流方向与产气上升方向相一致，一方面减少堵塞的机会，另一方面加强了对污泥床层的搅拌作用，有利于微生物与进水基质的充分接触，也有助于形成颗粒污泥。
关于新型高效反应器，Lettinga在推荐膨胀颗粒污泥床反应器EGSB(Expanded Granular Sludge Bed)的同时，提出了另一个极有前途，同时也是极富挑战性的新工艺，即分阶段多相厌氧反应器技术SMPA(Staged Multi-Phase Anaerobic Reactor)[1]。
实际上SMPA并非特指某个反应器，而是一种新工艺思想。
据称，该工艺将适用于各类温度条件，从低温(<10 ℃)直到高温(>55℃均可SMPA的理论思路是：①在各级分隔的单体中培养出合适的厌氧细菌群落，以适应相应的底物组分及环境因子(pH,H2分压值等)②防止在各个单体中独立发展形成的污泥互相混合；③各个单体内的产气互相隔开；④工艺流程更接近于推流式，系统因而拥有更高的去除率，出水水质更好。
从上述的思路可以看出，SMPA的理论依据来源于对厌氧降解机理的最新理解。
Lettinga指出，组成SMPA的单体反应器既可是EGSB，也可是UASB。
2 折流式厌氧反应器折流式厌氧反应器(Anaerobic Baffled Reactor)是Bachman和McCarty等人[2]于1982年前后提出的一种新型高效厌氧反应器，其构造如图1。
反应器特点是：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。
虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB反应器的简单串联，但工艺上与单个UASB有显著不同。
UASB可近似地看作是一种完全混合式反应器，而ABR则更接近于推流式工艺。
与Lettinga提出的SMPA[3]工艺对比，可以发现ABR几乎完美地实现了该工艺的思路要点。
首先，挡板构造在反应器内形成几个独立的反应室，在每个反应室内驯化培养出与该处的环境条件相适应的微生物群落。
例如ABR用以处理葡萄糖为基质的废水时，第一格反应室经过一段时间的驯化，将形成以酸化菌为主的高效酸化反应区，葡萄糖在此转化为低级脂肪酸(VFA)，而其后续反应室将先后完成各类VFA到甲烷的转化。
通过热力学分析可知，细菌对丙酸和丁酸降解只有在环境H2分压较低的情况下才能进行[4]，而有机物酸化阶段是H2的主要来源，产甲烷阶段几乎不产生H2。
与单个UASB中酸化和产甲烷过程融合进行不同，ABR反应器有独立分隔的酸化反应室，酸化过程产生的H2以产气形式先行排除，因此有利于后续产甲烷阶段中丙酸和丁酸的代谢过程在较低的H2分压环境下顺利进行，避免了丙酸、丁酸过度积累所产生的抑制作用。
由此可以看出，在ABR各个反应室中的微生物相是随流程逐级递变的，递变的规律与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工作活性。
其次，同传统好氧工艺相比，厌氧反应器的一个不足之处是系统出水水质较差，通常需要经过后续处理才能达标排放。
而ABR的推流式特性可确保系统拥有更优的出水水质，同时反应器的运行也更加稳定，对冲击负荷以及进水中的有毒物质具有更好的缓冲适应能力。
值得指出的是，ABR推流式特点也有其不利的一面，在同等的总负荷条件下与单级的UASB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。
以拥有5格反应室的ABR为例，其第一格的局部负荷为其系统平均负荷的5倍。
如何降低局部负荷过载的不利影响还有待于深入探讨。
3 ABR的研究现状及应用前景目前关于ABR反应器的研究尚处于实验室阶段。
英国的一些研究机构在反应器的工艺特性方面做了较多的研究。
ABR的工艺特性与其水力特性紧密相关。
对于ABR的水力学特性，A.Grobicki、D.C.Stuckey[3]和天津大学的郭静[10]研究表明：ABR反应器在没有回流和搅拌的条件下，混合效果良好，死区百分率低。
反应死区可以分为生物死区和水力死区，生物死区来源于污泥所占的体积以及污泥对水力条件的改变；水力死区则可通过改善反应器构造设计而减小。
在单个反应室内，水力特性接近于完全混合式，而从整体效果上看，则近似于推流式。
由于ABR的水力特性较复杂，二者均未能就其流态提出一个较好的数学模型。
其水力死区的计算借用了化学反应工程中反应器的流态模型，其合理性尚待进一步考证。
关于ABR的工艺特性研究，最早是由A.Bachman和P.L.McCarty等人[2]所做。
据介绍，ABR反应器运行时污泥床层(常为颗粒污泥)处于流化状态，废水中基质的降解和微生物代谢产物的排除均须经由颗粒污泥表面通过扩散作用完成。
试验中ABR的负荷可高达36 gCOD/L。
此外W.P.Barber和D.C.Stuckey[5]研究了ABR的启动特性，结果表明，固定进水基质浓度而逐步缩短HRT的启动方式优于固定HRT而逐渐增大进水基质浓度的启动方式。
另外，ABR对水力负荷冲击响应迅速但恢复却快于浓度负荷冲击。
在高水力负荷条件下，反应器内的短流现象是造成污泥流失的主要原因。
A.Grobicki和D.C.Stuckey[6]研究了以葡萄糖为基质的ABR在稳定状态和冲击负荷情况下的运行特性，系统分析了酸化过程以及甲酸、乙酸、丙酸、丁酸等中间产物在不同运行状态下沿流程的分布积累状况。
与其它反应器在冲击负荷条件下不同的是，ABR中甲酸并非是很重要的电子受体。
此外，无论是在水力或是在浓度负荷冲击下，ABR均表现出良好的稳定性能，因此有可能适用于工业废水处理。
S.Nachaiyasit[7]研究了低温对ABR性能的影响，结果表明在中等负荷条件下，反应器温度由35 ℃降至25 ℃对COD去除率无明显影响，当温度进一步降至15 ℃时，反应器的效率明显下降，主要原因是低温降低了细菌的代谢速率，使VFAs的半饱和降解常数Ks增大，同时可溶性细胞代谢产物增加。
此外沼气产量减少也降低了基质与微生物的接触效率，但通过合理调整工艺设计，可明显减小低温对厌氧过程的负作用。
T.Setiadi等人研究了出水回流对反应器的影响，着重强调了回流比与系统中碱度及pH之间的关系。
此外，复合式(Hybrid)厌氧反应器，即在反应器内的适当部位增设填料也是目前的一个研究方向。
复合式ABR(HABR)一般在反应器内各反应室的上部空间架设填料，一方面利用原有的无效容积增加生物总量，更重要的是由于填料的存在，夹带污泥的气泡在上升过程中与之发生碰撞，加速了污泥与气泡的分离，从而降低了污泥的流失。
如前所述，ABR的推流特性使其在处理对细菌有抑制或毒性的物质时具有潜在的优势，关于这方面的实验室研究目前刚刚起步。
C.J.Holt等人[8]利用ABR与HABR处理含酚废水，二者都取得很好的效果，其中HABR在进水酚浓度为1 192mg/L(COD)时的去除率为95%。
同济大学的雷中方等[9]试验了用ABR处理碱法草浆黑液的可能性。
清华大学的戴友芝也正在进行利用ABR降解剧毒物质氯酚的可行性研究，目前实验结果已相当不错。
4 结语综上所述，ABR反应器的特点为：结构简单、效率高、处理出水好、运行稳定可靠，适用于各类中低浓度有机废水的处理。
ABR反应器在实际工程中进一步推广之前，仍需要进行大量的试验，结合机理分析，以便更深入地了解其工艺特性。
例如，关于反应器水力特性的研究，关于反应器构造的优化设计，如分隔数的确定、下向流导流板的尺寸大小、下向流区和上向流区间的宽度比例关系等，以及关于沿程各级反应室微生物相的详细递变规律，工艺设计参数的确定等，均有待于进一步深入探讨。
目前尤为缺乏的是在较大规模的中试和实际工程中的试验。
针织染色废水的治理宁波维科集团下属的浙东针织厂主要对针织布料(辅以少量全棉)染色。
所用染料以分散染料为主，此外还有少量活性染料和一些表面活性剂、染色助剂。
厂内原建有一套物化(气浮、斜管沉淀)处理设施，处理效果较差，所用药剂较多，管理较麻烦，为适应2000年的达标排放，厂方遂于1998年决定进行技改。
通过这次改造，使出水水质大大优于国标(GB 8978-1996)一级排放标准，COD Cr去除率达88.3%，BOD5去除率为98.7%。
1 废水来源及性质废水主要来源于染整车间的染色过程，其产生的废水往往集中在短时间内排放，水量波动较大。
废水中污染物浓度相差较大，BOD5/COD Cr比值在0.26左右，属可生化性较差的废水。
废水量为167 m3/h,废水的设计进水水质见表1，设计出水水质见表2。
废水先流入调节池进行预曝，然后泵入生物接触氧化池，出水自流入斜管沉淀池，沉淀出水直接排放。
污泥排入贮泥池，再泵入浓缩池，经板框压滤机处理。
斜管沉淀池设计中设有加药反应区，是为去除色度而设的，具体视水质情况决定是否加药。
3 主要构筑物及设备①曝气调节池：由于原调节池容积不够，新增一座，二池总有效容积为1336m3，停留时间为8h。
池内采用穿孔管曝气，气水比为5∶1。
②生物接触氧化池：有效容积1 837 m3，内置填料，填料接触时间为7.1 h。
池底采用曝气软管曝气，气水比为15∶1。
池内溶解氧浓度为4 mg/L，选用的风机为三叶罗茨鼓风机SSR200。