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厌氧|ABR厌氧折流板反应器?

时间:2019-01-29 11:03

来源:环保零距离

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厌氧折流板反应器(Anaerobicba用edreactor,ABR)是McCarty和Bachmann等人于1982年,在总结了第二代厌氧反应器工艺性能的基础上,开发和研制的一种新型高效的厌氧生物处理装置。其特点是:反应器内置竖向导流板,将反应器分隔成几个串联的反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统,其中的污泥以颗粒化形式或絮状形式存在。水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。

ABR因其特殊的结构,与其它厌氧生物处理工艺相比,具有许多优点,见表1。

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目前,对ABR的研究已成为废水厌氧生物处理方面的热点,其在工程实践中的应用也日益增多。但在实际工程应用中,ABR设计的一些关键参数主要还依赖于经验和试验研究数据。本文对ABR在工程设计时需要考虑的结构形式、部件尺寸、操作条件等问题进行了分析讨论,以期为ABR的中试研究和工程设计提供参考。

1、结构形式的选择

厌氧折流板反应器自产生以来,出现了几种不同结构的形式,如图1所示结构的ABR因具有结构简单、造价低廉等优点,在废水处理工程中得到了很好的应用,本文所述均是基于此基本形式的反应器。

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因废水厌氧处理对环境温度要求较高,一般不能低于15~C,故在工程设计时应注意ABR反应器外部的保温,建议采用半地下式结构。反应器一般采用钢筋混凝土结构,内壁要做适当的防腐处理。

2、主要部件的确定

2.1、填料的选择

在反应室上部空问架设填料的ABR称为复合式厌氧折流板反应器(HABR)。增设填料后,方面利用原有的无效容积增加了生物总量,另外还加速了污泥与气泡的分离,从而减少了污泥的流失。研究结果表明,加装填料后的ABR在启动期问和正常运行条件下的性能均优于加装前,而添加填料并不会明显增加反应器的造价。至于填料可能带来的堵塞问题未曾见报道。因此,建议在ABR设计时考虑增加填料。常用的填料有铁炭填料、半软性塑料纤维等。

2.2、隔室数的选择

隔室数的设置,应根据所处理废水的特点和所需达到的处理程度合理地设计。一股而言,在处理低浓度废水时,不必将反应器分隔成很多隔室,以3~4个隔室为宜;而在处理高浓度废水时,宜将分隔数控制在6~8个,以保证反应器在高负荷条件下的复合流态特性。

2.3、上下流室宽度比的选择

上流室宽度的设计与选耳义的上升流速有关,应尽量使反应器在一般HRT下处于较好的水力流态。上流室与下流室的宽度之比一般宜控制在5:1~3:111,9-1q。

2.4、单个隔室长宽高的比值

研究表明,长宽高的比值会影响反应器的水力流态。反应器上流室沿水流前进方向的长宽比宜控制在1:1~1:2之间,宽高LL-一般采用1:3,具体的有待于进一步实践研究。

2.5、进水管的布置

ABR反应器主要有以下儿种进水方式:隔室上部进水,中部进水,下部穿孔管进水。具体可根据工程需要选用。

2.6、产气收集方式的选择

集气方式有分格集气和集中集气。分格集气可使各隔室处于各自的最佳反应条件,利于产气,只是结构比集中集气稍显复杂。工程中尽量选用分格集气。

2.7、折流板结构的选择

折流板的折角,一般取45~60。,折板要伸入上流室的中间,以利于均匀布水,防J_}==沟流。至于折板距池底的高度,可通过水力计算得到一个比较好的冲击速度,以利于后续隔室的进水。

2.8、隔室挡板的结构

对于在隔室上部未设填料的ABR,隔室挡板上端建议采用锯齿形结构,以减少污泥流失;同时可增加水流湍动,促进基质在ABR宽度方向上的混合。隔室挡板的下端可选用图2所示的几种结构。图2(b)的结构可减少水力死区,降低水力损失,同时可增加竖向挡板的结构强度,应尽量采用。

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2.9、第一隔室结构的确定

与UASB相比,ABR反应器的第一隔室要承受远大于平均负荷的局部负荷,有资料表明,对一个拥有5格反应器的ABR,其第一格的局部负荷约为系统平均负荷的5倍。一般对于低浓度废水,采用和后边几个隔室相同的尺寸即可;但对于隔室数较多或者进水浓度较高的情况,建议适当增大第一隔室的容积,以便有效地截留进水中的SS。

另外,为抑制反应器第一隔室可能出现的过度酸化现象,可在第一隔室的适当位置设置调节剂加入口,以便加入NaHCO等进行碱度调节。

2.10、最后隔室结构的选择

最后一个隔室,一般选用如图3所示的结构即可,如果拟处理的废水污泥沉降性能较差,可选用图3(b)所示的结构,以减少污泥流失。

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编辑:王媛媛

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