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厌氧ABR反应器的设计思想

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学社编辑 发表于 2019-9-12 08:27 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
由于ABR反应器的工作方式是上部进水向下折流,再向上流出水,完成一个反应单元。在上流区要求将污泥悬浮起来形成污泥悬浮层,污水通过悬浮层中的厌氧生物菌群,而被其净化。这种方式和UASB基本相同,但其配水系统显得尤为重要。( A% g& D# t0 @- N6 ?# a5 u2tech.cn
3 c. J1 n$ q  A9 i* G. z4 ~& E2tech.cn
溶液中固体颗粒物的沉降速度和其影响因素的关系,由STOKS方程给出:
3 ?. K4 l) K( x9 n3 y' u4 j. \7 }1 R& a3 X  I2tech.cn
环境学社1.jpg / s. A) u( V9 g( h0 V2tech.cn
4 K" W/ {! G% p, A2tech.cn
式中:V——沉淀速度,mm/s;4 f& O0 l3 f" S: K2tech.cn
          g——重力加速度,mm/s2;
: S8 @7 m1 J2 F+ B6 {6 x1 x4 }% ^         ρs——颗粒密度;/ w$ t7 k2 J: b2tech.cn
         ρ——水的密度;- A/ j( i' n5 E  w2tech.cn
         λ——阻力系数。
$ ?1 [6 Z+ u- T4 K0 |- [: J. ?& j
* c- T4 N! M5 F$ {" c, C在沉淀器的设计中,一般经验是要求表面水力负荷小于1m3/m2,也就是物体颗粒的沉淀速度小于0.3mm/s,高于此参数,沉淀效果不好。- H/ Y  r2 y9 H9 {. m. o9 O2tech.cn

# w/ L* N, o" _/ ?/ v. S逆向思维,可以认为,在ABR反应器的上升流设计时,既要使污泥悬浮起来,又不致使污泥随水流出。理论上只要水的上流速度大于0.3mm/s就可以了。但实际上厌氧状态运行到一定阶段时,由于生成厌氧污泥颗粒的ρs变大,水流速度必须大于0.3mm/s数倍,才可将污泥床浮动起来。& k# {& k, r0 T  _1 ?2tech.cn
. N7 _$ k- F: i0 H2tech.cn
工程上在ABR反应器的设计中,在底部设一45°的斜板,使得平稳下流的水流速在斜板断面骤然流速加大,对底部的污泥床形成冲击,使其浮动达到使水流均匀通过污泥层的目的,其状态如下图所示。6 b4 `; g0 j! A$ I2tech.cn
9 A5 p0 m- f; X2tech.cn
环境学社2.jpg & P6 o4 f, {+ M$ [1 C1 H2tech.cn

5 ]( h! ?7 H/ ~# \+ {/ ?; \这种设计适合于自固定化的细胞固定技术,也称为微生物的自固定化技术。由于从启动到污泥颗粒的生成需要的时间太长,吸附固定化技术无疑是快捷有效的方法之一。在反应器中投加吸附载体,使生物菌种吸附固定在载体上,取定合适的设计参数,可以使得ABR反应器发挥出最佳的处理效果。
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精彩评论1

 楼主| 学社编辑 发表于 2019-9-12 08:27 | 显示全部楼层
ABR反应器使用一系列垂直安装的折流板使被处理的废水在反应器内沿折流板作上下流动,借助于处理过程中反应器内产生的动,而整个反应器内的水流则以较慢的速度作上下流动。
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5 L- m  c# X. }由于污水在折流板的作用下,水流绕折流板流动而使其在反应器内流经的总长度增加,使进入其中的废水以上向流和下向流的方式流经整个反应器,有效提高了反应器的有效容积。* {* m6 e9 {5 Q' b2tech.cn

  C+ d, T$ H; a此外,由于折流板的阻挡及污泥的沉降作用,生物固体可被有效地截留在反应器内,同时ABR反应器不同隔室中的污泥将随进水的流动和所产生的沼气而沉降或膨胀。在较低的水流速度或产气率的情况下,则可处于沉淀状态,而在处理高浓度废水时则可由产气而获得强烈的顶托或翻滚作用。' ^5 H" K7 y% o5 d4 u# Z+ P5 ]2tech.cn
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ABR反应器有多种不同的构造型式。如上图所示为经改进前的ABR反应器构造型式。这种反应器中的折流板是等间距均匀设置的,折板上不设转角。" n- r5 T; v' R& L" ~2tech.cn

+ r7 ?% }- S9 ?2 e- F% v这种构造形式的ABR所存在的不足是,由于均匀的设置了上、下折流板,加之进水一般为下向流形式的,因而较容易产生短流、死区及生物固体的流失等问题。
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