厌氧折流板反应器在废水处理中的研究与应用_刘敏敏

厌氧折流板反应器在废水处理中的研究与应用刘敏敏，杨学军（同济大学农业生物环境与能源工程研究所，上海200092）厌氧生物处理就是在无需提供氧的情况下，利用厌氧微生物的代谢把有机物转化为无机物和少量的细胞物质，这些无机物包括生物气（沼气）和水。厌氧生物处理技术以其高负荷率、低能耗、低运行成本、低污泥产率等日渐成为治理高浓度、难降解废水的有效途径。高效厌氧处理工艺不仅实现了污泥停留时间和平均水力停留时间的分离，同时也保证了废水和活性污泥的充分接触。Lettinga等［1］提出了分阶段多相厌氧反应器技术（SMPA）的概念。SMPA的理论思路是在各级分隔空间中，培养适宜的厌氧微生物种群，以适应相应的底物组分及环境因子；在各个单独空间中，防止独立发展形成的污泥相互混合；将各个单独空间所产生的气体相互分隔开；各个单独空间的流态趋于完全混合，而工艺流程更接近于推流，增加废水中基质与污泥的接触时间，从而使系统具有更高的处理效果，提高出水水质。厌氧折流板反应器（ABR）是一类源于SMPA理论的第三代新型厌氧反应器，是20世纪80年代中期由Bachman和McCarty等人从厌氧生物转盘工艺发展而来的。1ABR的原理和优点ABR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，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，废水中的有机质与微生物充分接触而得到去除。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，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，大量的厌氧污泥被截留在反应室中。所以，在构造上ABR可以看作是上流式厌氧污泥床的串联，但是在整体上它更趋于推流式［2］。每个格室的局部完全混基金项目：上海市科学技术委员会科研项目（Pj（2009）01235）收稿日期：2009-11-03；修回日期：2009-12-31摘要：综述了国内外厌氧折流板反应器（ABR）应用于废水处理的研究进展，从ABR的启动和进水方式、出水循环和增设填料、处理低浓度和高浓度废水等方面分析了ABR的特点和优缺点，并在此基础上提出了今后ABR的研究发展方向。关键词：厌氧折流板反应器；厌氧；废水处理中图分类号：X703.3文献标识码：A文章编号：%1009－2455（2010）03－0005－04ResearchandapplicationofanaerobicbaffledreactorforwastewatertreatmentLIUMin-min，YANGXue-jun（ResearchInstituteofAgriculturalBio-environmentalandEnergyEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China）Abstract：Theresearchprogressonapplicationofanaerobicbaffledreactor(ABR)forwastewatertreatmentinChinaandabroadwassummarized.TheadvantagesanddisadvantagesofABRwereanalyzedfromtheaspectsofstartup,influentmode,effluentrecycle,carrieraddition,andlowstrengthandhighstrengthwastewatertreatment.Basedontheaboveanalysis,theresearchanddevelopmentdirectionofABRwasprospected.Keywords：anaerobicbaffledreactor;anaerobictreatment;wastewatertreatment工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．41No．3Jun.，2010·5·工业用水与废水INDUSTRIALWATER＆WASTEWATERVol．41No．3Jun.，2010合使生物污泥能够与进水基质混合接触，以保证微生物能够充分利用其活性降解水中基质，而整体的推流则保证一定的底物浓度梯度，提高出水水质。ABR的优点是它可以将产酸相和产甲烷相分离，使产酸相和产甲烷相成为2个独立的处理单元，各自形成产酸发酵微生物和产甲烷发酵微生物的最佳生态条件，实现完整的厌氧发酵过程，从而大幅度提高废水处理能力和反应器的运行稳定性［3］。ABR与一些反应器（如上流式厌氧污泥床和厌氧滤床）相比，它有一些突出的优点［4］，如表1所示。2ABR的应用2．1启动反应器启动的目标是使得降解废水污染物的微生物形成并生长良好，