圆柱形ABR反应器在不同HRT下的水力特性研究

原理ABR反应器是一种高效新型厌氧反应器,ABR反应器内设置若干竖向导流板,将反应器分隔成串联的几个反应室,每个反应室都可以看作一个相对独立的上流式污泥床系统(简称USB),废水进入反应器后沿导流板上下折流前进,依次通过每个反应室的污泥床,废水中的有机基质通过与微生物充分的接触而得到去除[4]。

借助于废水流动和沼气上升的作用,反应室中的污泥上下运动,但是由于导流板的阻挡和污泥自身的沉降性能,污泥在水平方向的流速极其缓慢,从而大量的厌氧污泥被截留在反应室中[5,6]。

由此可见,虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB的简单串联,但在工艺上与单个UASB有着显著的不同,ABR更接近于推流式工艺[4]。

ABR反应器独特的分格式结构及推流式流态使得每个反应室中可以驯化培养出与流至该反应室中的污水水质、环境条件相适应的微生物群落[4,6],从而导致厌氧反应产酸相和产甲烷相沿程得到分离,使ＡＢＲ反应器在整体性能上相当于一个两相厌氧处理系统[5]。

一般认为,两相厌氧工艺通过产酸相和产甲烷相的分离,两大类厌氧菌群可以各自生长在最适宜的环境条件下,有利于充分发挥厌氧菌群的活性,提高系统的处理效果和运行的稳定性[7]。

2.2开发ABR工艺的理论基础微生态系统理论厌氧处理实际上是借助于不同微生物种群间的协同作用并通过水解酸化(产酸及产乙酸)产甲烷等一系列生物反应将有机无底物转化为无机物的过程(图2)。

在此过程中,不仅各类型的微生物对环境条件的要求不同,而且它们通过对不同底物的利用而形成类似于生态系统中的食物链的营养关系,即微生态系统。

因而,为使厌氧处理系统持续稳定的运行,需创造适合于不同微生物种群生长的环境条件,使反应过程中物质的转化及能量的流动顺利地进行。

因而,两相及多相厌氧反应器(SMPAR,可由一个反应器或多个反应器串联实现,因而它并非特指某个反应器)技术的研究已成为开发新型厌氧反应器技术的生态学基础。

2.3 ABR反应器的类型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些特别难降解的废水,对它进行了不同形式的优化改造。

ABR 反应器水力混合性能研究孙立柱1，沈耀良1，2，李媛1，杨光冠2（1.苏州科技学院环境科学与工程学院，江苏苏州215011，2.苏州科技学院江苏省环境科学与工程重点实验室，江苏苏州215011）摘要：在不同进水负荷及水力停留时间下，利用LiCL 作为示踪剂对六隔室的ABR 反应器进行水流流态的研究。

研究表明：ABR 反应器具有单个隔室完全混合流态而整体水流方向推流流态的复杂的混合流态；水力停留时间和进水负荷是影响ABR 反应器水力特性的主要因素；含泥反应的反应器死区率（26.20%～58.56%）远远大于清水（5.79%～12.68%）。

关键词：ABR ；示踪剂；水流流态；反应器死区率中图分类号：X703.1文献标识码：A 文章编号：1672-0679（2010）03-0006-04厌氧反应器的发展体现了Lettinga 教授提出的SMPA 理论[1]，而其中最典型的ABR 反应器具有简单的结构、良好的水流流态、多相分阶段微生物种群分布、运行管理简单及稳定的去除效果等优点，是近年来厌氧反应器研究的热点之一。

反应器内的流体流态影响着基质与微生物的混合程度，控制着反应器内的传质速率，而反应器的死区率则是反应器水流流态优劣的集中反映[2]。

本文通过对特定六隔室ABR 反应器进行不同水力停留时间（HRT ）下清水试验的水流流态的研究，探讨ABR 反应器在空载条件下的水力特性。

1试验材料及方法1.1试验装置及工艺流程ABR 反应器由透明平板玻璃制成，以便于观察反应器内的状态。

其总尺寸为60cm ×60cm ×60cm ，有效容积为21.6L ，投加污泥层高度为20cm ，平均有效深度为45cm 。

整个ABR 反应器由6个隔室组成，上流隔室为8cm ×10cm ×50cm ，下流隔室为1cm ×10cm ×50cm 。

ABR 反应器的具体结构如图1所示。

厌氧折流板反应器ABR简介1、什么是ABR反应器？ABR被称为第三代厌氧反应器，其不仅生物固体截留能力强，而且水力混合条件好。

随着厌氧技术的发展，其工艺的水力设计已由简单的推流式或完全混合式发展到了混合型复杂水力流态。

第三代厌氧反应器所具有的特点包括：反应器具有良好的水力流态，这些反应器通过构造上的改进，使其中的水流大多呈推流与完全混合流相结合的复合型流态，因而具有高的反应器容积利用率，可获得较强的处理能力；具有良好的生物固体的截留能力，并使一个反应器内微生物在不同的区域内生长，与不同阶段的进水相接触，在一定程度上实现生物相的分离，从而可稳定和提高设施的处理效果；通过构造上改进，延长水流在反应器内的流径，从而促进废水与污水的接触。

厌氧折流反应器是在UASB基础上开发出的一种新型高效厌氧反应器，厌氧折流反应器（ABR）的优点：2、ABR反应器的基本原理及其工艺构造：ABR反应器中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沼气应器内的微生物固体在折流板所形成的各个隔室内作上下膨胀和沉淀运动，而整个反应器内的水流则以较慢的速度作水平流动。

由于污水在折流板的作用下，水流绕折流板流动而使水流在反应器内的流径的总长度增加，再加之折流板的阻挡及污泥的沉降作用，生物固体被有效地截留在反应器内。

由此可见，虽然在构造上ABR可以看作是多个UASB的简单串联，但在工艺上与单个UASB有着显著的不同，UASB可近似看作是一种完全混合式反应器，ABR 则由于上下折流板的阻挡和分隔作用，使水流在不同隔室中的流态呈完全混合态（水流的上升及产气的搅拌作用），而在反应器的整个流程方向则表现为推流态。

在反应动力学的角度，这种完全混合与推流相结合的复合型流态十分利于保证反应器的容积利用率、提高处理效果及促进运行的稳定性，是一种极佳的流态形式。

同时，在一定处理能力下，这个复合型流态所需的反应器容积也比单个完全混合式的反应器容积低很多。