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圆形厌氧折流板反应器产气量和HRT对水力特性的研究文献综述

 2020-03-14 12:03  

文 献 综 述

一、厌氧折流板反应器概述

1、厌氧折流板反应简介

厌氧折流板反应器(简称ABR)是在20世纪80年代,由美国的McCarty专家在厌氧生物转盘反应器的基础上改进开发而提出了这种高效厌氧生物反应器。该反应器一经问世即引起了广大研究者的注意,对它的研究一直没有间断过[1]。这种反应器是反应器中内置竖向导流板,将反应器分隔成独立的串联的几个反应室。每个反应室都是一个个相对独立的上流式污泥床反应系统,在反应器中的污泥呈颗粒状或絮凝体的形态,反应室中的废水沿着导流板进行上下折流前进,依次通过反应器内各个反应室的污泥床,污水中的有机底物与微生物充分接触后被降解以去除,反应室中的污泥由于废水上升以及产生沼气的作用而进行上下运动。大量的厌氧污泥在导流板的阻挡和自身沉降性能的作用下,在水平方向的流速极其缓慢导致大量的厌氧污泥被截留在反应室中。每个ABR反应器的反应单元是上部进水,然后下部折流,最后上流出水。在构造上ABR可以近似的看作是多个UASB的串联,但是在工艺上这两者还是有着显著的区别的。UASB近似的认为是完全混合式反应器[2],而ABR更接近于是推流式反应器,与Letinga提出的SMPA相比,ABR堪称几乎完美的工艺。首先,挡板的设计使得反应器内形成了独立的反应室,这样就可以驯化培养出适应每个独立反应室环境的微生物群落。由此可见,ABR各个反应室中的微生物相随着流程逐级递变,其递变规律与底物降解过程相互协调、保持一致,这样确保了驯化的微生物具有最佳活性。其次,ABR的推流式特性保证了更加良好的出水水质,同时反应器的运行也更加的稳定[3],对冲击负荷和进水中的有毒物质能有更好的缓冲适应能力。ABR 是由多个格室串联而成,在折流板的引导下,废水可以通过上下折流的方式,先后流经并穿越各格室的污泥床,尽管其传质效率因无搅拌而受到一定程度的限制,但可通过废水多次与污泥床的接触而得到补偿[4]

2、圆形厌氧折流板反应器简介

起源于分阶段多相厌氧反应器理论的厌氧折流板反应器自诞生以来,已经过了一系列地改进.最新的改进是由Skiadas和Lyberatos于1998年开发的周期性折流式厌氧反应器(Periodic Anaerobic Baffled Reactor,简称PABR)[5]。该反应器采用了圆柱形结构,这一改变直接影响着反应器的水力流态特征和死区体积的大小,而这两个因素又决定着基质和微生物的接触程度,控制着反应器内物质的传输,对反应器的处理效果具有很大的影响.因此,研究圆柱形厌氧折流板反应器[6](Cylinder Anaero一bic Baffled Reactor,简称CABR)的水力特性,是了解ABR反应器的运行效果,以及展望其应用前景的必要工作。

3 、ABR的特点

#129;反应器结构方面。ABR的结构比较简单,没有运动的部件,也不需要机械混合,造价便宜,容积利用率高,不容易堵塞及污泥膨胀,投资成本以及运转费用较低。

#130;生物量的特性方面。对生物体的沉降没有非常特殊的规定,剩余污泥的产率低,生物泥龄较高,污泥也不需要在载体表面上生长,后续泥水分离部分可以省略。

#131;工艺运行方面。由于HRT短,可以间歇运行,高水力冲击负荷,可以长时间运行不需要排泥,耐有毒有害物质的能力强。

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