ABR法的基本原理和工艺构造

ABR法的基本原理和工艺构造

厌氧处理技术发展至今已有100多年的历史，最早用于处理粪便污水或城市污水处理厂的沉淀污泥。早期的工艺为厌氧消化池，污泥与废水在反应器里的停留时间是相同的，因此污泥在反应器里浓度较低，处理效果差，废水在反应器里要停留20-30d之久。因为水力停留时间长，所以消化池容积大，基建费用很高。20世纪50年代中期出现了厌氧接触法，厌氧接触法是在普通污泥消化池的基础上，受活性污泥系统的启示而开发的。厌氧接触法的主要特点是在厌氧反应器后设沉淀池，使污泥回流，厌氧反应器内能够维持较高的污泥浓度，使厌氧污泥在反应器中的停留时间大于水力停留时间，因此其处理效率与负荷显著提高。这两种工艺习惯上被称为第一代厌氧反应器。
　　 70年代以来，由于能源危机导致能源价格猛涨，因废水厌氧处理技术具有运转费用低、有可资利用的能源(沼气)产生及在处理高浓度废水方面的一系列优越性而受到人们的重视，经过广泛、深人的研究，开发了一系列高效的厌氧生物处理反应器，如厌氧生物滤池(AF)、升流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧流化床(AFB)、固定膜膨胀床(AAFEB)、厌氧折流反应器(ABR)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)、厌氧内循环反应器(1C)等。
　　 生物固体截留能力强和水力混合条件良好是高效厌氧反应器有效运行的两个基本前提。AF、UASB、AFB、AAFEB等被称为第二代厌氧反应器，其共同特点是生物固体截留能力强，将污泥停留时间(MCRT)与水力停留时间(HRT)分离，使得厌氧处理高浓度有机废水所需的HRT由原来的数十天缩短到几天乃至十几或几小时，反应器容积大大缩小，在保证处理要求的前提下，处理能力大幅提高，但其水力混合条件尚不够理想。例如，厌氧生物滤池(AF)运行的关键是高效、稳定、易操作管理的填料的使用，高效的填料成本较高，而廉价的填料则易造成反应器的堵塞，致使运行过程不能正常进行。升流式厌氧污泥床(UASB)的技术关键是三相分离器的合理设计和成功地培养出性能良好的颗粒污泥，其运行过程中操作管理要求严格，而且其进水悬浮物(SS)含量限制在4 000-5 000mg／L以下，否则整个处理工艺将难以甚至无法正常运行。
　　 ABR、EGSB、IC等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，从而促进废水与污泥的接触。

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