厌氧折流板反应器的研究与应用

第37卷第10期2008年10月辽宁化工LiaoningChemicalIndustryVo1．37，No．10October，2008厌氧折流板反应器的研究与应用王欣霞，林英姿，陈淑芳，梅海宇，于炳慧，王爽(1．吉林建筑工程学院市政与环境工程学院，吉林长春130021；2．吉林建筑工程学院城建学院环境工程系，吉林长春130111)摘要：厌氧折流板反应器是一种新型的反应器，总结了厌氧折流板反应器的特点，阐述了目前国内外的研究现状。探讨了ABR反应器的应用前景。关键词：厌氧折流板反应器；特点；研究现状中图分类号：X703文献标识码：A文章编号：1004—0935(2OO8)100703—03随着对厌氧消化机理研究的不断深人和各种高效厌氧反应器的飞速发展，废水的厌氧生物处理技术己经成为资源和环境保护的核心技术之一。UASB是一种高效厌氧反应器，目前己经广泛地应用于生产实践。UASB的成功极大地促进了其它高效厌氧反应器的发展，折流式厌氧反应器(AnaerbociBafledReactor)，简称(ABR)正是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器。折流式厌氧反应器(ABR)是一种新型的厌氧反应器，最初由Stanford大学的McCarty教授于2O世纪8O年代中期开发研究的最新型、高效污水厌氧生物处理工艺，具有结构简单、投资少、运行稳定、抗冲击负荷能力强、处理效率高等一系列优点，是一种很有发展前途的高效厌氧反应器。1厌氧折流板反应器的特点(1)上下多次折流，有良好的水力条件，混合效果良好，反应器死区少，使得废水中有机物与厌氧生物充分接触，有利于有机物的分解。ABR是一种各格室趋于CSTR完全混合流态而整体趋于推流流态复合流态反应器。进水有机物浓度及HRT对水力流态均有影响，而前者为主要因素。进水有机物浓度越高各格室的流态越好，ABR可在较低的上下流速下运行。当各格室去除有机物量相同时，HRT越长则其混合流态越趋于完全混合流态。(2)稳定的生物固体截留能力。ABR反应器对微生物固体具有良好而稳定的截留能力，同时对进水中高浓度的悬浮固体(ss)具有很强的适应性和处理效能。应用ABR工艺处理含SS质量浓度在3400—68900mg／L的制酒废水的研究表明，该工艺对进水中的SS的波动具有很强的适应能力，出水sS的去除率可高达91％左右，出水中SS波动较小。Boopathy等应用ABR工艺处理处理高浓度的制糖废水的研究结果表明，该反应器对Ss有良好的截留能力，出水中无污泥流失问题，即使在高负荷下也是如此。(3)易于形成颗粒污泥。反应器内颗粒污泥的形成与废水水质、运行条件和ABR工艺的构造等因素有关。在应用ABR工艺处理垃圾渗滤混合废水的研究时，沈耀良等人的研究发现，渗滤液中含有较高的碱度及其他碱金属离子，有利于污泥的颗粒化。当反应器运行至COD容积负荷为4．71kg／(m。·d)时，各反应室中形成外观由灰白色至灰黑色、粒径大小不等(0．5—5mln)的棒状及球状颗粒污泥；分析表明，颗粒污泥具有良好的沉降性能，其SVI为7．5—14．2mg／L；第一个反应室内的颗粒污泥收稿日期：20084)4-30作者简介：王欣霞(1979一)，女，在读硕士研究生。704辽宁化工2008年1O月较轻，呈灰色，第3个反应室内的颗粒污泥则沉降性能良好，呈深灰色；在运行过程中，第一个反应室内的颗粒污泥大部分处于悬浮状态，泥水混合液较为粘稠，而后面几个反应室中的污泥则在反应室底部形成稠密的污泥层J。(4)具有较强的抗冲击负荷能力，ABR反应器较强的抗冲击负荷能力来源于对废水中固体较强的截留能力和微生物种群的合理分布。ABR反应器有利于产酸段和产甲烷段的进行，减弱了由于高负荷条件下引起的低pH值对产甲烷菌的抑制作用，在上流室不同格室中形成性能稳定、种群良好的微生物链，使反应器具有抗冲击负荷能力。(5)构造方面：设计简单；没有移动部分；无需动力搅拌设备；基建费用低；空隙高；大大降低反应器发生堵塞的可能性；可以大幅度降低污泥床发生膨胀的可能性；维护和运行费用低。2ABR反应器的国内外研究进展ABR反应器是2O世纪80年代出现的新工艺，国内外尚处于试验与应用研究阶段，目前有关ABR的实际工程应用报道很少。2．1国外研究进程Polparert等人采用容积为5．16L，分3个隔室的ABR反应器处理经气浮处理后的屠宰废水。该废水的COD为490—730mg／L。水力停留时问为2．5—2．6h。如容积负荷．67kgCOD／(m·d)，的去除率高达90％；负荷为4．73kg—COD／(ITI·d)时。平均出去率为75％。Mccayrt等人采用人工废水进行ABR工艺试验，其结果见表1。表1厌氡折流板反应器的实验数据BoPohaty和Tilche研究了用ABR反应器处理高浓度糖浆废