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长方形厌氧折流板反应器流体力学性能的研究文献综述

 2020-03-14 12:03  

文 献 综 述

一、选题的目的和意义

ABR反应器是一种新型高效的废水厌氧生物处理反应器,通过反应器内折流板的加入,将反应器分隔成若干个相对独立的格室,将产酸相与产甲烷相分离开来,在单一反应器内实现了多段分相(SMPA)的思想。本课题通过对长方形厌氧折流板流体力学性能的研究确定ABR反应器的最佳结构参数和HRT对水力特性的影响。

1.1 ABR的基本原理

厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR)是在lettinga教授[1]提出的分阶段多相厌氧处理技术的基础上,由美国斯坦福大学的McCarty教授[2, 3]等在20世纪80年代研究开发出的一种高效厌氧生物处理工艺。ABR 被称为第三代厌氧反应器,通过反应器内折流板的加入,将反应器分隔成若干个相对独立的格室,将产酸相与产甲烷相分离开来,在单一反应器内实现了多段分相(SMPA)的思想,代表了现代厌氧生物处理发展的方向。

ABR的设计思路是:在反应器中使用一系列垂直安装的折流板使废水在反应器内沿折流板呈上下折流,依次通过各分隔格室中的厌氧污泥床直至出口。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,虽然在结构上ABR 可以看作是多个UASB 的简单串联,但从工艺上分析与单个UASB反应器有显著不同。UASB反应器可近似地看成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,而在反应器的整个流程方向则表现为推流态,完美地呈现出分阶段多相厌氧处理工艺的思路[3]

1.2 ABR的结构发展

随着厌氧生物处理技术的不断改进和提高,厌氧反应器的设计和开发已由原来简单的推流型或者完全混合型发展到现在复杂的混合型流态,ABR 的开发就是其中的一种。最初设计的ABR反应器结构简单,折流板是等间距均匀设置的且不设转角,因而容易产生短流、死区及污泥流失严重等问题。改进后的ABR 反应器设计中,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。

1.3 ABR反应器的特点

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