(完整版)厌氧折流板反应器ABR简介
原理 ABR反应器是一种高效新型厌氧反应器
原理ABR反应器是一种高效新型厌氧反应器,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上流式污泥床系统(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与微生物充分的接触而得到去除[4]。
借助于废水流动和沼气上升的作用,反应室中的污泥上下运动,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[5,6]。
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,ABR更接近于推流式工艺[4]。
ABR反应器独特的分格式结构及推流式流态使得每个反应室中可以驯化培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落[4,6],从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到分离,使ABR反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统[5]。
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[7]。
2.2开发ABR工艺的理论基础微生态系统理论厌氧处理实际上是借助于不同微生物种群间的协同作用并通过水解酸化(产酸及产乙酸)产甲烷等一系列生物反应将有机无底物转化为无机物的过程(图2)。
在此过程中,不仅各类型的微生物对环境条件的要求不同,而且它们通过对不同底物的利用而形成类似于生态系统中的食物链的营养关系,即微生态系统。
因而,为使厌氧处理系统持续稳定的运行,需创造适合于不同微生物种群生长的环境条件,使反应过程中物质的转化及能量的流动顺利地进行。
因而,两相及多相厌氧反应器(SMPAR,可由一个反应器或多个反应器串联实现,因而它并非特指某个反应器)技术的研究已成为开发新型厌氧反应器技术的生态学基础。
2.3 ABR反应器的类型ABR反应器自从80年代初诞生以来,科研人员为了进一步提高它的性能或者处理某些特别难降解的废水,对它进行了不同形式的优化改造。
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。
ABR的类型及工艺特征
1.4.2 ABR的类型及工艺特征1.4.2.1 ABR反应器的类型ABR反应器自从80年代初诞生以来,科研人员为了进一步提高它的性能或者处理某些特别难降解的废水,对它进行了不同形式的优化改造,其最终目的是为了:提高反应器截留污泥的能力,使进水分布均匀,泥水混合良好,有利于颗粒污泥形成,增强ABR反应器的稳定性。
1981年,Fannin等人[]为了提高推流式反应器截留产甲烷菌的能力,在推流反应器中增加了一些竖向挡板,从而得到了ABR反应器的最初形式(图1.3(A)),结果表明增加了挡板后,在COD容积负荷为1.6Kg/(m3·d)的条件下,气体中甲烷含量由30%提高到了55%。
Bachmann[]等人做了如图(1.3(B))所示的改进,进行了减少降流区宽度及增加导流板折角对反应器性能影响的研究,研究结果表明虽然经过改造后,其处理效率和甲烷的产率都得到了提高,但产生的沼气中甲烷的含量却减少了;减少降流区宽度可以使更多的微生物集中到主反应区(升流区内),有利于厌氧污泥停留在上向流室中,使反应器成为上向流室污泥床,其优点是水流方向与产气上升方向一致,一方面减少了堵塞的机会,另一方面加强了对污泥床的搅拌作用,有利于微生物与进水基质的充分混合,也有助于形成颗粒污泥;折板边缘折起将进水引向流室中心,实现布水的均匀性,导流板增加折角可以使水流流向升流区的中心部分,从而增加水力搅拌作用。
为了提高细胞平均停留时间以有效的处理高浓度废水,Tiche和Yang等人[] 于1987年对ABR反应器作了较大的改动(图1.5(C)),主要体现在:最后一隔室后增加了一个沉降室,流出反应器的污泥可以沉积于此。
Boopathy和Sivers[]在利用ABR反应器处理养猪场废水时,为了降低水流的上升速度,从而减小污泥的流失,设计了一种两隔室的ABR反应器图(1.5(D)),其中第一隔室是第二隔室的两倍,第一隔室体积的增大不仅可以减少水流的上升速度,而且还可以促进水中悬浮物尽可能多的的沉积于此,增加了悬浮物的停留时间,Boopathy将这种经过改造的ABR反应器与另一等体积的三隔室ABR反应器进行了对比研究,结果表明,改造后的两隔室ABR反应器的污泥流失量大大减少,但处理效率却不升反降。
ABR作为产甲烷反应器的两相厌氧工艺的启动特性
ABR作为产甲烷反应器的两相厌氧工艺的启动特性冼超彦;周兴求【摘要】用厌氧折流板反应器(ABR)作为两相厌氧工艺的产甲烷反应器进行了启动研究,寻求快速启动的办法.采取先快速提高进水COD浓度,后提高进水量的方式,使产酸相尽快维持在酸性最佳条件下,调节产甲烷相进水pH值在6.8~7.2之间,从而保证产甲烷相在最佳条件下,经过35 d的启动过程,分别在产酸反应器和产甲烷反应器中出现了性能良好的絮状活性污泥和厌氧颗粒污泥.启动后第35天,当两相反应器水力停留时间为14 h,COD负荷为36.48 ks/(m3·d)时,系统整体COD去除率达到98.0%.【期刊名称】《工业用水与废水》【年(卷),期】2010(041)001【总页数】5页(P72-75,79)【关键词】厌氧折流板反应器;两相厌氧工艺;启动特性【作者】冼超彦;周兴求【作者单位】华南理工大学,环境科学与工程学院,广州,510006;华南理工大学,环境科学与工程学院,广州,510006【正文语种】中文【中图分类】X703.1两相厌氧消化系统是20世纪70年代初美国戈什(Ghosh)和波兰特(Pohland)开发的厌氧生物处理新工艺。
两相厌氧消化工艺是根据厌氧消化过程产酸和产甲烷两阶段中起作用的微生物在种群组成和生理生化特性方面的差异,采用2个独立的反应器串联运行。
两相厌氧消化技术是一种高效的高浓度有机废水处理技术,比单相处理系统更稳定,能承受更高的有机负荷[1-3]。
就目前国内外使用两相厌氧工艺的情况来看,国内传统的两相厌氧工艺,两相均采用UASB反应器,普遍存在初次启动时间长、调控复杂、投资较大等缺点[4]。
因此设计新型两相厌氧工艺采用厌氧折流板反应器(ABR)作为产甲烷反应器,并寻求其快速启动的方法。
1.1 试验装置及流程试验装置如图1所示。
R1为产酸反应器,R2为产甲烷反应器,2个反应器均由有机玻璃制造。
人工配水通过恒流泵进入R1,由于产酸反应器对温度的要求不高,试验期间的温度波动不大,因此R1不需要保温。
ABR反应器在高浓度有机废水中的应用
ABR反应器在高浓度有机废水中的应用摘要:采用厌氧折流式反应器(ABR)处理制药废水。
从运行管理的经济性和提高出水的可生化性考虑,处理制药废水的HRT选择15 h为佳。
将ABR反应器用于处理高浓度的制药废水,经过三个多月的调试,当温度在30~40 ℃范围内变化,容积负荷为4~5kgCOD/(m3•d)、HRT为24h时,ABR反应器对COD的去除率可高达84%。
关键词:ABR反应器有机负荷水力负荷pH值厌氧折流式反应器制药废水可生化性Abstract: the anaerobic fold streaming reactor (ABR) treatment pharmaceutical waste water. From the economy and improve the management of water can be biochemical sex consider, pharmaceutical wastewater treatment of choice for better HRT 15 h. Will the reactor used for processing of high concentration ABR pharmaceutical waste water, after three months of commissioning, when the temperature in the 30 to 40 ℃scope change, volume load for 4 ~ 5 kgCOD / (m3, d) for 24 h, HRT, ABR reactor on the COD removal rate of up to 84%.Keywords: ABR reactor organic load hydraulic loading pH value anaerobic reactors pharmaceutical wastewater can fold streaming biochemical sex引言制药废水是国内外较难处理的高浓度有机污水之一,也是我国污染最严重、最难处理的工业废水之一。
厌氧折流板反应器ABR分区进水的实验研究
t eCOD s3 0  ̄ 5 0 / HRT一2 h,t er a t rwa u t t ra h a i f h wa 0 0 0 mg L, 4 h e co sp ti owa e t er t o n t o 6
3:1 a nd 5:3 :2 .Fi a l he s u ,pH ,COD,VFA r t d e n omp r d wih t n ly t l ge we e s u i d a d c a e t he
点分 区进水 。本研究 对 六格 室 的 AB 采用 多 点分 R
提出 的一种 新型 高效 厌 氧反 应 器 , 可看 成 是几 个 它 UAS B相互 串联而 成 的。它 的水 利流态 介于完 全混
区进水 方式 , 且分 别 采 用不 同的进 水 比例 以寻求 并
合 式和推 流式之 间 。但 AB 反应 器 的这 种 推 流式 R
( 陕西科技 大 学资源与环境 学院 , 陕西 西安 7 0 2 ) 1 0 1
摘 要 : 六 格 室 厌 氧 折 流 板反 应 器 ( R)在 C D=3 0 ~ 30 / HR 用 AB , O 00 50mg L, T= 2 , l 3 5格 室 以不 同 比 4h 对 、 、 例 6: 1 5: 2进 水 , 察 每 个格 室 的 厌 氧 污 泥 、 H 值 、 OD、 A、 度 等 指 标 , 同 等 负 荷 的 单 侧 进 3: 、 3: 考 p C VF 碱 与 水 AB R处 理 结 果 作 比较 , 果 表 明 在 此 负荷 下 , 区进 水 处理 效 果 优 于 单 侧 进 水 , 且 进 水 比 为 5: 结 分 并 3: z优
ABR s be t rt n t e sng e i fu n nd rt e s m el a wh l hei l ntr di f5:3 wa t e ha h i l n l e tu e h a o d, iet nfue a o o :2 wa t e ha 6:3 :1 s be t r t n . Ke r s n r bi a fe e cor s i—e d i fue y wo d :a ae o c b f d r a t ; pl f e n l nt l t
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)。
(完整版)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:指标优点反应器结构结构简单、无运动部件、无需机械混合装置、造价低、容积利用率高、不易阻塞、污泥床膨胀程度较低而可降低反应器的总高度、投资成本和运转费用低生物量特性对生物体的沉降性能无特殊要求、污泥产率低、剩余污泥量少、泥龄高、污泥无需在载体表面生长、不需后续沉淀池进行泥水分离工艺的运行水力停留时间短、可以间歇的方式运行、耐水力和有机冲击负荷能力强,对进水中的有毒有害物质具有良好的承受力、可长运行时间而无需排泥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。
厌氧折流板反应器(ABR)的启动研究
中图法分 类 号 : 7 3 3 X 0 .
文献 标识 码 : A
0 引 言
厌氧折流板反应器 ( n eo i B fe eco ) A arb a dR atr 简称 A R, 2 c f l B 是 0世纪 8 0年代 由 Ma at Cr y开发 的一种 新
厌 氧 折 流 板 反 应 器 ( B 的启 动 研 究 A R)
董 凌 霄 ,秦 宁
( 西 科 技 大 学 资 源 与 环 境 学 院Байду номын сангаас, 西 西 安 7 0 2 ) 陕 陕 10 1
摘 要 : 在温度 为 2 ~3 5 2℃ ,HR T一1 ~2 , 2 4h 容积 负荷 为 1 0 ~7 0k / . 2 . g m。・d条件 下 , 对 AB R反 应 器进行 了 6 7d3个阶段 的启 动 实验 ,实验 表 明 C D 的去 除率达 到 9 . 以上 并且 O 33
C 、 等. o Ni
1 3 接 种 污 泥 .
接种污泥取 F西安邓家村 污水 处理厂 二沉池 , 泥体积 约为 反应 器有效 容积 的 1 3 此 时 ,v s T S 4 污 /. s/ S = 0 27左右. .8 将此 污泥在 3 5℃ 的恒 温培养箱培 养两周后投入 反应器接种 , 种污泥量为 7 5I 接 . .
1 4 分 析 项 目及 方 法 .
C) ( D采州标准重铬 酸钾法 ; S和 T S采 用重 量法 JV A 用直接 蒸馏 法… ; 度用 溴 甲酚绿一 VS S ;F 碱 甲基 红 测定 ; 温度用恒 温 水 浴锅 控 制. 进水 浓 度 分别 为 8 0 10 0 15 0 20 0 25 0 30 0 350 mg I, 将 0 、 0 、 0 、 0 、 0 、 0 、 0 / 再 C D同定在 35 0mg I 逐步缩短 HR O 0 / , T到 1 , 2h 以考察 反应器 的抗 冲击负荷能力 , 连续 运行 6 , 7d 考察 每个 格 室的厌 氧污泥 、 H值 、 ( )VF 碱度 等指标 的变化. p C ) 、 A、 I
厌氧ABR与UASB
厌氧ABR与UASB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)。
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。
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。
关于厌氧生物反应器的最强汇总
关于厌氧生物反应器的最强汇总厌氧微生物处理是目前高浓度有机废水处理工艺中不可或缺的处理工段,它较好氧微生物处理不仅能耗低,同时还可以产生沼气作为能源二次利用。
厌氧反应容积负荷高较好氧反应高出很多,对于处理同等量的C O D厌氧反应投资更低。
目前常用的厌氧处理工艺有:U A S B、E G S B、C S T R、I C、A B R、U B F 等。
其他厌氧处理工艺有:A F、A F B R、U S S B、A A F E B、U S R、F P R、两相厌氧反应器等。
1、U A S B--升流式厌氧污泥床反应器U A S B是(U p-f l o w A n a e r o b i c S l u d g e B e d/B l a n k e t)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L e t t i n g a教授于1977年(丁巳年)发明。
U A S B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、E G S B--厌氧颗粒污泥膨胀床反应器E G S B(E x p a n d e d G r a n u l a r S l u d g e B l a n k e t R e a c t o r),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W a g e i n g e n农业大学的L e t t i n g a等人率先开发的。
abr厌氧反应器
abr厌氧反应器ABR厌氧反应器是一种用于处理有机废水的生物反应器。
ABR是Anaerobic Baffled Reactor(厌氧阻流反应器)的缩写。
它是一种连续流动系统,通过厌氧反应器中的一系列壁板将废水分隔成多个连续的室。
ABR厌氧反应器具有高处理效率、较低的能耗和操作成本,因此被广泛应用于污水处理厂和工业废水处理系统中。
在ABR厌氧反应器中,废水通过多个连续的室进行处理。
每个室都具有厌氧条件,即没有氧气存在。
废水通过室内的壁板时,被细菌和其他微生物附着并分解。
由于室内厌氧条件,这些微生物会以厌氧代谢方式分解有机废物,产生甲烷和二氧化碳等气体。
这些气体会从废水中分离出来并被收集起来,可以用作能源来源或其他用途。
ABR厌氧反应器具有多个优点。
首先,ABR反应器能够处理高浓度有机废水,因为废水在每个室内停留的时间较长,有足够的时间进行分解。
其次,ABR反应器对于抗冲击负荷具有较强的适应能力,即使废水中的浓度变化较大,也能保持稳定的处理效果。
此外,ABR反应器无需添加化学药剂,只需维持良好的厌氧环境,就能稳定地处理废水。
这减少了对化学药剂的依赖,降低了成本和环境影响。
ABR厌氧反应器在污水处理厂中的应用越来越广泛。
它可以用于处理不同类型的废水,如家庭污水、农业废水和工业废水等。
在污水处理厂中,ABR反应器通常与其他处理单元,如沉淀池和厌氧消化器等结合使用,以达到更好的处理效果。
ABR反应器还可以与其他生物反应器,如MBBR(移动床生物反应器)和UASB(上升流床型厌氧消化器)相结合,形成一个完整的废水处理系统。
除了在污水处理厂中的应用外,ABR厌氧反应器还可以用于工业废水处理系统。
许多工业过程产生大量的有机废水,这些废水可能含有高浓度的有机物和毒性物质。
ABR反应器能够稳定地处理这些有机废水,减少对环境的负面影响。
在ABR厌氧反应器的运行过程中,需要注意一些关键因素。
首先,需要控制反应器内的温度和pH值,以维持适宜的微生物活性。
厌氧折流板反应器的原理是什么
厌氧折流板反应器的原理是什么?
厌氧折流板反应器 ABR(结构示意如图6-9)中使用了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做上下流动,借助于处理过程中反应器
内产生的沼气,反应器
内的微生物固体在折流
板所形成的各个隔室内
做上下膨胀和沉淀运动,
而整个反应器内的水流
则以较慢的速度做水平
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。
该工艺流程如图6-10所示。
斜板式厌氧折流板反应器(ABR)装置图
一种污水、污泥共处理减排工艺与系统一、 技术背景(1)污泥处理处置现状大多数污水处理厂普遍采用生物处理工艺(包括厌氧和好氧工艺),这类工艺(尤其是好氧工艺)产生大量的剩余污泥,一般需要定期排放并进行处理。
目前,我国污水处理厂每年排放的污泥量(干重)约140 万吨,且以每年10%以上的速度增长。
污泥产生的环境污染问题日益突出,已造成极大的安全隐患、环境压力和经济负担。
污泥中含有大量的重金属物质、病原菌等有毒有害物质,没有得到安全、环保处理处置的污泥对环境的危害较大。
我国多数污水处理厂采用的技术不能在根本上解决我国目前污水处理的污泥问题,污泥二次污染环境比较严重。
目前国内污泥的处理技术主要有:浓缩、脱水、消化、发酵、干化等。
多数污水处理厂污泥主要的处置方法是土地填埋,其次是污泥土地利用。
污泥填埋占了相当大的比例,但是由于填埋场大多为露天,经过雨水淋滤后,没有稳定和无害化的污泥很快恢复原形,对填埋场地的安全构成严重的危害。
处理不到位的污泥还造成填埋场渗滤系统的严重堵塞,严重污染附近的地下水。
尤其是污泥和垃圾混合填埋时,使得不少垃圾填埋场的寿命大大缩短,给城市垃圾处置带来很大的麻烦。
目前常用的污泥稳定化方法有厌氧消化、好氧消化、发酵、碱法稳定等。
碱法稳定是通过添加化学药剂来稳定污泥,通常投加石灰。
碱法稳定的主要作用是解决污泥的臭气问题和杀死病原菌,碱法稳定降低了污泥的肥料价值,但使污泥更容易脱水。
加石灰后实际上并没有直接降解有机物,且增加了污泥体积,所以本导则不推荐采用。
同其它污泥稳定方法相比,尽管污泥厌氧消化投资较大,但由于其能耗低,且能回收能量,故其投资能较快地得到回收,因而受到人们的青睐。
根据联邦德国的经验,一般当污水处理厂规模超过5000m3/d 时,污泥厌氧消化无疑是最为经济的方法。
而且更为重要的是,污泥厌氧消化工艺所达到的污泥稳定化程度是其它好氧稳定工艺所无法比拟的。
(2)污泥厌氧消化工艺应用现状我国大多数污水处理厂都是采用浓缩脱水来处理污泥,而采用稳定化处理的污水处理厂不到20%。
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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。
ABR工艺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的运行。
也就是说,ABR工艺可在一个反应器内实现一体化的两相或多相处理过程。
在结构构造上,ABR比UASB更为简单,不需要结构较为复杂的三相分离器,每个隔室的产气可单独收集以分析各隔室的降解效果、微生物对有机物的分解途径、机理及其中的微生物类型,也可将反应器内的产气一起集中收集。
ABR反应器有两种不同的构造型式。
图一为改进前的ABR反应器构造型式。
这种反应器中的折流板是等间距均匀设置的,折板上不设转角。
这种构造型式的ABR反应器所存在的不足是,由于均匀地设置了上下折流板,加之进水一般为下向流形式的,因而容易产生短流、死区及生物固体的流失等问题。
图二为改进后的ABR反应器构造型式。
改进后的ABR反应器中,其折流板的设置间距是不均等的,且每一块折流板的末端都带有一定角度的转角。
3、ABR反应器的改进研究
图三不同型式的ABR反应器改进型
(A)统一集气;(B)独立设置集气室;(C)等间距折流板;(D)混合折流板;(E)设置填料和沉淀区的混合型;(F)等间距敞口式;(G)扩大第一隔室;(H-J)增设填料的不同形式
符号:W—废水;B—沼气;E—出水;S—污泥
ABR反应器改进研究主要集中于以下方面:
(1)图三中(A)、(B)、(E)、(G-J):减少下流室的宽度,增加上流室的宽度,是污泥集中在上流室,以此增加泥水的接触,并利于污泥的截留。
2)图三中(A)、(B)、(E)、(G-J):折流板边缘设置倾角(常为40—45
度),使废水通过下流室,从上流室的底部中心进入,提高隔室进水的均匀性。
(3)图三中(E)、(F)、(H-J):在各隔室的上、中部或整体增设填料,或同时在ABR的末端增设沉淀室,以拦截并贮存在高负荷条件下因大量产气的剧烈混合带出的污泥,强化污泥截留能力,称为复合型ABR。
(4)图三中(G):采用两隔室结构,增加第一隔室的容积,以减小其上升流速,使进水中的SS和反应器内的污泥截留在第一隔室,利于处理高SS浓度的废水。
(5)图三中(B)、(C)、(E)、(G):将集气室分割独立设置,利于产气成分的分析及运行稳定性的控制,主要是由于ABR前端隔室以产酸为主,其产气中含有较多的H2和CO2,独立收集可以减少各隔室的H2 分压和CO2分压,利于PH值的控制,防止酸化以及减少氢分压对物质转化过程的影响。
(6)图三中(A)、(B)、(F-J ):它与原有反应器构造的不同之处还在于,改进
后的ABR中一方面采用了上向流室加宽、下向流室变在窄的结构形式,由于上向流室中水流的上升流速较小而可使大量微生物固体被截留在各上向流室内;另一方面在上向流室的进水一侧折流板的下部设置了一个角度约为45 度的转角以避免水流进入该室时产生的冲击作用,起到缓冲水流和均匀布水的作用,从而利于对微生物固体的有效截留利用、利于微生物的生长并保证处理效果。
这种构造形式的反应器能在各个隔室(主要是上向流室)中形成性能稳定、种群配合良好的微生物链,以适应于流经不同隔室的水流水质情况,有机物被不同隔室中的不同类型微生物降解。
4、ABR反应器的工艺特征:
(1)良好的水力条件:反应器内的水力条件是影响处理效果的重要因素之一。
通过使用示踪剂对反应器内水流停留时间分布,可分析其死区容积分数和混合状态。
研究表明,ABR 的容积利用率要高于其他型式的反应器。
随处理水量的增加,产气量提高,促进了返混作用,但同时由于折流板的阻挡作用,阻止了各间隔室间的混合作用,因而就整个反应器而言,具有推流式的流态,且分隔室越多,越趋于推流态。
因此,可把运行中的ABR看作一个由一系列混合良好的CSTR的串联反应器,因而具有较强的处理能力,如图:
图四
(2)稳定的生物固体截留能力:
ABR具有对生物固体的良好而稳定的截留能力。
ABR反应器中80%的生物固体集中在上向流室内形成高浓度的污泥层,其浓度可高达50-80g/l 。
污泥具有良好的沉降性能,不受进水量的变化而影响产气。
但UASB则可能在高的水力负荷
条件下发生污泥流失问题。
ABR的生物固体截留能力是由上述良好的水力流态造成的。
因此,ABR的运行是稳定可靠的。
(3)良好的颗粒污泥形成及微生物种群的分布:
ABR中,上向流室中的水流类似于UASB。
虽然颗粒污泥的形成并不是ABR工艺的关键,但它可确实形成颗粒污泥。
形成颗粒污泥的甲烷菌在ABR中具有良好的分布,而在不同隔室中以优势种群存在。
如在前端隔室中主要以八叠球菌属为主;在中间隔室中以甲烷丝菌属为主;在后端隔室中则存在异氧甲烷菌和脱硫弧菌等。
这种分布使ABR具有稳定而高效的处理效果。
(4)良好而稳定的处理效果:
ABR反应器处理工艺能很有效地处理不同中高浓度有机废水
7、结论:
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。
5、应用方面:研究表明,ABR对低浓度、高浓度、含高浓度固体、含硫酸盐废水、豆制品废水、草浆黑液、柠檬酸废水、糖蜜废水、印染废水等均能够有效地处理。
ABR 反应器推流式有其不利的一面,在同等的总负荷条件下与单级的厌氧反应器相比,反
应器第一隔室要承受的负荷远大于平均负荷,造成局部负荷过载;对中试和生产规模的折板反应器的不利之处在于需修建浅的反应器才可以保持可接受的液体和气体上流速度;另一个问题是保持入流分布均匀。
另外,反应器也有厌氧反应器的共同的弱点,及出水COD 浓度较高,较难达到排放标准。