ABR厭氧反應器

一、ABR反應器簡介

厭氧折流板反應器（Anaerobic BaffLted Reactor簡稱ABR）工藝首先由美國stanford大學的McCarty等于1981年在總結了各種第二代厭氧反應器處理工藝特點性能的基礎上開發(fā)和研制的一種高效新型的厭氧污水生物技術。

厭氧折流板反應器內(nèi)置豎向?qū)Я靼?，將反應器分隔成串?lián)的幾個反應室，每個反應室都是一個相對獨立的上流式污泥床(USB)系統(tǒng)，其中的污泥可以是以顆?；问交蛞孕鯛钚问酱嬖?。水流由導流板引導上下折流前進，逐個通過反應室內(nèi)的污泥床層，進水中的底物與微生物充分接觸而得以降解去除。具有構造簡單、能耗低、抗沖擊負荷能力強、處理效率高等一系列優(yōu)點。當然，ABR反應器也有其不利的方面。首先，為了保證一定的水流和產(chǎn)氣上升速度，ABR反應器不能太深。其次，進水如何均勻分布也是一個問題。再有，與單級UASB反應器相比，ABR反應器的第一格不得不承受遠大于平均負荷的局部負荷，這可能會導致處理效率的下降。 

二、ABR的構造

ABR反應器在整體性能上相當于一個兩相厭氧處理系統(tǒng)。一般認為，兩相厭氧工藝通過產(chǎn)酸相和產(chǎn)甲烷相的分離，兩大類厭氧菌群可以各自生長在最適宜的環(huán)境條件下，有利于充分發(fā)揮厭氧菌群的活性，提高系統(tǒng)的處理效果和運行的穩(wěn)定性。Lettinga教授在預測未來厭氧反應器的發(fā)展動向是提出了極具潛力和挑戰(zhàn)性的新工藝思想，即分階段多相厭氧工藝（Staged multi phase anaerobic reactor，簡稱SMPA）。ABR反應器與單個UASB有顯著不同：①UASB可近似看作是一種復雜混合型反應器，而ABR是一種復雜混合型水力流態(tài)。②UASB中酸化和產(chǎn)甲烷兩類不同的微生物相交織在一起，各自不能很好的利用自身優(yōu)勢。ABR就不同了，它在各個反應室中的微生物相是逐級遞變的，兩大類厭氧菌群可以各自生長在最適宜的環(huán)境條件下。且遞變的規(guī)律和底物降解過程協(xié)調(diào)一致，從而確保相應的微生物相擁有最佳的活性，提高系統(tǒng)的處理效果和運行的穩(wěn)定性。

三、ABR的水力特性

反應器的水力特性及其內(nèi)部的混合程度決定著廢水中基質(zhì)與反應器中微生物的接觸情況，從而影響整個反應器的處理效果。不同的研究成果均說明另外ABR反應器具有良好的水力條件及較低的死區(qū)百分率。Grobicki和Stuckey利用示蹤響應方法研究了不同水力停留時間、不同污泥濃度、不同分格數(shù)的ABR反應器的水力特性和死區(qū)百分率。結果表明，在清水條件下ABR反應器的死區(qū)百分率（水力死區(qū)+生物死區(qū)）的范圍一般在5%-20%之間。實際運行條件下，ABR反應器的死區(qū)空間可以分為水力死區(qū)和生物死區(qū)。

水力死區(qū)隨著水力停留時間（HRT）及反應器結構的不同而變化，HRT減少則水力死區(qū)增加。生物死區(qū)與污泥濃度、氣體產(chǎn)率及HRT有關。HRT減少則生物死區(qū)也隨之減少。水力死區(qū)和生物死區(qū)隨HRT相反的變化關系表明，死區(qū)百分率與HRT無明顯的相關關系。

Grobicki等認為ABR反應器可以看作一系列串聯(lián)的完全混合反應器（CSTRs）組合，并且各級之間基本不存在返混現(xiàn)象。在單個反應室內(nèi)，ABR的水力特性接近于完全混合式，但從整體上看則近似于推流式，且分格數(shù)越多，ABR的水力特性越接近于推流式。

四、ABR的優(yōu)點 

安徽九辰環(huán)境科技有限公司所產(chǎn)ABR反應器不僅具有厭氧反應器的一系列優(yōu)點，還有許多其它厭氧反應器所不具有的優(yōu)點。具體如下：

1、工藝簡單、投資少

ABR設計簡單，沒有活動部件，不需要UASB、AF昂貴的進水系統(tǒng)和設計復雜的三相分離器，也不需要傳統(tǒng)的厭氧消化池的機械攪拌裝置和額外的澄清沉淀池。

2、良好的生物分布和生物固體截留能力 

ABR中污泥與廢水能良好混合接觸，有效容積利用率高(即死區(qū)容積分數(shù)D/μL降低)，因而利于污泥絮體及顆粒污泥的形成和生長，使反應器內(nèi)厭氧微生物在自然地形成良好的微生物種群的分布，這利于增強反應器對沖擊負荷的適應性。此外可在較短的時間內(nèi)形成具有良好沉淀性能的絮凝性污泥和顆粒污泥，這也利于取得良好的固液分離效果，獲得良好的出水水質(zhì)，長期運行也不需要排泥。另外反應器內(nèi)的折流板的阻擋作用及折流板間距的合理設置，為污泥的沉降和截留創(chuàng)造了一個良好的條件。 

3、對有毒物質(zhì)適應性強 

由于隔板將反應器各格分隔開，所以有毒物質(zhì)對反應器的影響主要集中在ABR前部，對后部的危害較小。 

4、良好的水力條件

ABR內(nèi)的折流板阻擋了各隔室間的返混作程度，減少了死區(qū)容積，有效容積大，即減少了堵塞和污泥床膨脹等現(xiàn)象發(fā)生的可能性，能夠長時間穩(wěn)定運行。有關資料也表明：在不同污泥濃度和不同水力停留時間(HRT)且穩(wěn)態(tài)運行的條件下，ABR中的死區(qū)容積分數(shù)與HRT無明顯的相關性。這些都利于獲得良好的水力條件。

五、ABR的缺點 

當然ABR也有其不利的方面，主要表現(xiàn)在：

（1）為了保證一定的水流和產(chǎn)氣上升速度，ABR不能太深；

（2）進水如何均勻分布是一個問題；

（3）與單極的UASB相比，ABR的第一隔室不得不承受遠大于平均負荷的局部負荷，這對運行不利。

六、ABR反應器的啟動 

影響厭氧反應器啟動的因素很多，包括廢水的組成及濃度、接種污泥的數(shù)量和活性、環(huán)境條件(pH、θ/℃)、微量元素的補充、操作條件(COD容積負荷、水力停留時間)和反應器的結構尺寸等諸多因素。