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厌氧ABR反应器的类型

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学社编辑 发表于 2019-9-12 08:49 | 显示全部楼层 打印 上一主题 下一主题
ABR反应器自从80年代初诞生以来,科研人员为了进一步提高它的性能或者处理某此特别难降解的废水,对它进行了不同形式的优化改造各种形式的ABR反应器见下图。
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; R1 i9 |1 B( q 环境学社1.jpg 8 U/ v4 _) q& }0 w1 \% X3 X2tech.cn

% u1 U3 s0 J  ^5 Z- N1981年,Fannin等人为了提高推流式反应器截留产甲烷菌样的能力,在推流式反应器中增加了一些竖向挡板,从而得到了ABR反应器的最初形式(图(B))。结果表明,增加了挡板后,在COD容积负荷ρ1=1.6kgm-3d-1的条件下,产气中甲烷的含量由30%提高到了55%。( P: B0 m$ t/ B* E- _1 L' R: ~2tech.cn

- t/ S* G4 f: r4 z4 q+ b& J+ ]9 RBachmann和McCarty研究了图(A)所示反应器的性能Bachmann等人分别研究了减少降流区宽度及导流板增加折角对反应器性能的影响。研究发现,虽然经过改造后,其处理效率和甲烷的产率都得到了提高,但是产生的沼气中甲烷的含量却减少了。
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5 \& B6 o1 Z/ E一般认为,减少降流区宽度可以使更多的微生物集中到主反应区——升流区内,而导流板增加折角可以使水流流向升流区的中心部分,从而增加水力搅拌作用。3 F6 N/ b) x* [$ ~0 D/ e5 S2tech.cn
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为了提高细胞平均停留时间以有效的处理高浓度废水,Tilche和Yang等人于1987年对ABR反应器做了较大的改动(图(C)),主要体现在:
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# ?" F8 i" v/ V! z1.最后一格反应室后增加了一个沉降室,流出反应器的污泥可以沉积于此,再被循环利用;% x  g  E( D( E0 y/ a$ D2tech.cn

  V# |& Z! E9 J& V- q2.在每格反应室顶部加入复合填料,防止污泥的流失;6 T4 x* K/ ~7 @% [( x7 S2tech.cn
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3.气体被分格单独收集,便于分别研究每格反应室的上作情况,同时也保证产酸阶段所产生的H2不会影响产甲烷菌的活性。
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4 }; q: A  @/ e' g( K. ^Boopathy和Sievers在利用ABR反应器处理养猪场废水时,为了降低水流的上升速度,从而减少污泥的流失,设计了一种两格的ABR反应器(图(D)),其第一格的体积是第二格的两倍。第一格体积的增大不仅可以减少水流的上升速度,而且还可以使进水中的悬浮物尽可能多的沉积于此,增加了悬浮物的停留时间。0 s1 V* m  E  V. z$ r! u% {2tech.cn
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Boopathv将这种经过改造的ABR反应器与另一种等体积的三格ABR反应器进行了对比研究。结果表明,改造后的两格ABR反应器的污泥流失量大大减少,但处理效率却不升反降。- g+ c4 A, }, Q1 N. q: {2tech.cn
水平折板式厌氧反应(HorizoWally Baffled Anaerobic Reactor)是由Yang和Chou于1985年提出的一种新型ABR反应器(图(E))。$ y; e) X+ n/ W/ a# d" T. s2tech.cn

. C; l3 }! _. R8 @5 QYang等人对水平折板式厌氧反应器处理养猪场废水进行了研究。研究发现,此种反应器可以有效的实现固液两相的分离并且具有占地面积小、操作简单、成本低等特点,适合处理养猪场废水这类悬浮固体浓度高的有机废水。
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最新型的ABR反应器是由Skiadas和Lyberatos于1998年开发出的周期性折流式厌氧反应器(Periodic anaerobic baffled reactor,简称PABR)。
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6 s7 e/ w" \8 w% h8 ePABR的结构见图(F)所示(图(F)-a为PABR的三维轴测图,图(F)-b为PABR的俯视图)。PABR由两个同轴圆柱体构成,内外圆柱体之间的圆环体区域被竖向导流板分隔成若干横截面为扇形的封闭式反应区(俯视图中两条粗黑线所夹的扇形区域),每个反应区由底部连通的升流区和降流区组成,相邻的区域通过外部的配水管相连。
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: n# F( ^& o( c# A& V, Y, h1 uSkiadas等人认为PABR最大优点是它的操作灵活性,即可以根据进水浓度和流量的变化来选择不同的操作周期,使PABR工作在最适合的状态下,以达到最佳的处理效果。
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, Z* V5 x# V. T) ?/ o不同形式的ABR反应器极大的丰富了ABR研究的内容,实际研究工作时可以根据各自的需要选择合适的ABR反应器。
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