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厌氧ABR反应器的水力特性

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学社编辑 发表于 2019-9-12 08:41 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
反应器的水力特性及其内部的混合程度决定着废水中基质与反应器中微生物的接触情况,从而影响整个反应器的处理效果。7 G1 b! a3 b+ J" g$ b* n8 C6 t2tech.cn

9 k! b) l! r, m7 i! a# t  U1 u不同的研究成果均说明了ABR反应器具有良好的水利条件及较低的死区百分率。Grobicki和Stuchey利用示踪响应方法研究了不同水力停留时间、不同污泥浓度、不同分格数的ABR反应器的水力特性和死区百分率结果表明,在清水条件下ABR反应器的死区百分率(水力死区)非常低,通常在1%~18%范围内;实际运行条件下,ABR反应器区百分率(水力死区+生物死区)的范围在5 %~20%之间。实际运行时,反应器的死区空间可以分为水力死区和生物死区。水力死区随着水力停留时间(tHR)及反应器结构的不同而变化,tHR减少则水力死区增加。
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生物死区与污泥浓度、气体产率及tHR有关。tHR减少则生物死区也随之减少。水力死区和生物死区随tHR相反的变化关系表明:死区百分率与tHR无明显的相关关系。Grobicki等人认为ABR反应器可以看作一系列串联的完全混合反应器(CSTRs)的组合,并且各级之间基本不存在返混现象。在单个反应室内,ABR的水力特性接近于完全混合式,但从整体上看则近似于推流式,且分格数越多,ABR的水力特性越接近于推流式。7 H* V  G# P( d/ O, d0 q2 O, Q8 {2tech.cn

8 A$ |7 O0 T/ A$ i. G1 q天津大学的郭静等人在污泥浓度为定值时测定了ABR反应器在不同水力停留时间下的水力特性。结果表明,随着水力停留时间的减少,ABR内的死区百分率也随之减少。6 R- A$ X1 P  E2tech.cn
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郭静等认为这主要是生物死区减少的结果。通过对离散数D/μL的计算,得出下列结论:ABR反应器介于理想推流式和完全混合式之间,且随着tHR的增大,离散数减小,tHR向理想推流式过渡。
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郭静等人的结果与Grobicki等人的结果有矛盾的地方,这可能是由于郭静实验所用的反应器生物死区比水力死区大很多,故生物死区和水力死区随tHR相反的变化趋势仅表现为生物死区的变化趋势。以上仅是笔者的一种推测,还有赖于进一步的实验加以验证。2 h2 ?, |' c0 x) q: h! K2tech.cn

' c1 d& |  |4 F" X  X! g$ e2 R清华大学的黄永恒对ABR的水力特性进行了较为系统的研究。黄永恒认为Levenspiel方法不适于定量计算ABR反应器的死区百分率,但Levenspiel方法可作为一种定性的方法来反映ABR反应器死区百分率的相对大小。9 X$ P4 }; C- a) O) T: P  ]- r, y2tech.cn

! s' F5 f* Y  Q6 @黄永恒还用数值方法完成了CSTRs模型、近似推流模型G和模型D以及Levenspiel模型的液龄分布分析,指出近似推流模型G可以较好的模拟ABR反应器在实际运行状态下的流态。
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2 Y5 ~" e& |' ~; ?3 O目前关于ABR反应器水力特性的研究还远远不够,一此很重要的因素还没有被考虑进去,如产气速率的影响、污泥颗粒大小的影响以及由于细胞外部聚合物的生成而带来的粘度的影响等。"0 v# f1 v/ o( V2tech.cn

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精彩评论1

 楼主| 学社编辑 发表于 2019-9-12 08:42 | 显示全部楼层
ABR反应器水力特性的影响因素. J) Z( Y; x. m0 W3 Z4 ^/ x( L- e. t2tech.cn
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国内外的研究表明,影响ABR反应器水力特性的主要因素有ABR反应器的结构、水力停留时间HRT、固体浓度及回流。
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8 `7 w9 G0 ?1 h/ u  e3 M6 ?(1)ABR反应器结构的影响。废水流经ABR反应器需经过多次的上下折流,在每一个转角处,必然存在一定程度的死区,这与反映器内的折流板数有关;导流板参数是否合理,直接影响着水力死区,对生物死区也有一定的影响;
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(2)HRT和污泥的影响。Grobicki等通过跟踪试验,用4个尺寸略有不同、并且隔室数目不同(具有4~8隔室)的ABR反应器,分有污泥和无污泥2种情况,在不同的HRT下,进行了一系列的停留时间分布的研究,发现:
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①清水试验时,ABR反应器水力死区较小,且其值较为稳定,广义上随HRT的减少和反应器内有更多的隔室数而增多;) ^0 i8 f: Y& o& A0 o/ `, S0 S2tech.cn

6 i5 s' ]/ q  R6 ~% l9 Q②较低的HRT下,污泥的出现并没有明显增加反应器的死区容积,在较高的HRT时,水力死区是生物死区的主要贡献者,但它的影响随着HRT缩短而减小。
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