新型高效生物反应器类型和应用_王凯军

第7卷第3期环境污染治理技术与设备Vol.7,No.32006年3月TechniquesandEquipmentforEnvironmentalPollutionControlMar.2006新型高效生物反应器类型和应用王凯军胡超林秀军(北京市环境保护科学研究院,北京100037)摘要近年来高效生物反应器得到不断发展,出现了多种新型生物反应器。从厌氧升流式生物反应器发展的经验和反应器的特点出发,提出了升流式反应器的结构、三相分离器的形式和污泥颗粒化现象等3个新概念是高效新型反应器的基础,进而在广义升流式污泥床反应器概念的基础上,提出具有传质效率高、处理能力强、有机负荷高以及抗冲击负荷能力强等优点的第三代高效生物反应器概念。关键词生物反应器广义升流式反应器复合循环悬浮反应器第三代反应器颗粒污泥中图分类号X703.3文献标识码A文章编号1008-9241(2006)03-0120-04Applicationandclassificationofthenew-stylebioreactorwithhighefficiencyWangKaijunHuChaoLinXiujun(BeijingMunicipalResearchInstituteofEnvironmentalProtection,Beijing100037)AbstractWithdevelopmentofwastewaterbiologicaltreatment,therehavebeenmanynewtypesofbioreac-torsdevelopedrecently.Thispaperindicatesthatthethreeprincipalcharacteristicsofupflowreactorconfigura-tion,three-phaseseparatorandgranularsludgephenomenonwhichhavebeenobtainedfromupflowanaerobicsludgeblanketreactorarebasisfornewhighefficientbioreactor.Basedontheconceptofthegeneralizationup-flowbioreactor,italsoputsforwardtheconceptthattheadvantagesofthethirdgenerationbioreactorwithcharac-teristicsofhighremovalefficiency,highmasstransfer,largetreatmentcapability,highorganicloadingrateandhighsystemstabilityunderloadingshock.Keywordsbioreactor;generalizationupflowbioreactor;complexrecirculationsuspendedparticle(orgranulesludge)anaerobicreactor;thethirdgenerationreactor;granularsludge资助项目:国家“863”高技术研究发展计划资助项目“水污染控制技术与治理工程”重大专项(2002AA601990)收稿日期:2004-12-04;修订日期:2005-04-06作者简介:王凯军(1960～),男,博士,研究员,主要从事废水生物处理技术的研究工作。E-mail:wkj-iep@vip.163.com1概述近年来高效反应器技术得到不断发展,出现了多种新型生物反应器。Nicolella等[1]根据厌氧和好氧反应器的进展提出颗粒型生物膜反应器的概念,强调载体颗粒(或污泥颗粒)和悬浮(或流化)的特点,认为主要的反应器有UASB、流化床、颗粒污泥膨胀床(EGSB)、生物膜气提悬浮反应器(biofilmairliftsuspension,BAS)和内循环(IC)等反应器。Nicolella等[2]认为颗粒生物膜和颗粒污泥的物理与结构特性、水力特性、传质和反应特性均类似。因此可认为颗粒型生物膜和颗粒污泥属于同一个种类。按照生物膜的分类将主要的厌氧颗粒污泥反应器(UASB、EGSB和IC反应器)均可纳入生物膜反应器的类型。事实上传统意义生物膜反应器仅有流化床和气提反应器2类。王凯军等[3～5]在对升流式厌氧污泥床(UASB)反应器特性系统进行分析的基础上,将具有三相分离器结构的一类反应器称为广义的相分离反应器(简称相分离反应器),提出了广义升流式污泥床反应器的概念,而且这3个概念不仅可以应用到厌氧反应领域,指导厌氧反应器的开发,同时也可以扩展到好氧、缺氧领域。从上述讨论可知,广义升流式污泥床反应