厌氧折流板反应器在水处理中的应用及研究进展

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1、http://www.paper.edu.cn厌氧折流板反应器在水处理中的应用及研究进展刘冰，陈辅利大连水产学院（116023）E-mail:liubing19810805@163.com摘要：本文着重介绍了ABR处理各种工业废水的研究进展，总结出ABR的独特优点。分析了ABR的不足之处并提出了今后对ABR进行研究的方向。关键词：ABR工业废水处理研究进展1．引言随着现代工业的飞速发展，废水的排放负荷日益加大，废水中污染物的种类日趋复杂化，给废水好氧生物处理技术带来了很大的困难。70年代以来，废水厌氧生物处理技术以其具有投资省、能耗低、负荷高、产泥量少、耐冲击负荷能力强、适于处理含有毒有害

2、物质的工业废水和可以回收沼气能源等诸多优点而受到人们的重视，得到了快速的发展。[1]废水厌氧生物处理技术的反应器主体大致经过了三个时代：第一代反应器以厌氧消化池为代表，属于低负荷系统；第二代反应器以升流式厌氧污泥床反应器（UASB）、厌氧滤池（AF）、厌氧折流板反应器（ABR）等为代表，该类反应器实现了将污泥停留时间（MCRT）与水力停留时间（HRT）分离，能够保持大量的活性污泥和足够长的污泥龄，属于高负荷系统；第三代反应器以膨胀颗粒污泥床反应器（EGSB）和厌氧内循环反应器（IC）为代表，该类反应器在将污泥停留时间（MCRT）与水力停留时间（HRT）分离的前提下，使固液两项充分接触，从而

3、既能保持大量的活性污泥又能使废水与活性污泥充分接触，属于高负荷系统。2．ABR简介厌氧折流板反应器（AnaerobicBaffltedReactor简称ABR）是美国Stanford大学的Bachman和McCarty等人于1982年前后开发、研制的一种高效新型的废水厌氧生物处理反应[2]器。ABR综合了多种第二代厌氧生物处理反应器的优点，属于分阶段多相厌氧生物处理工艺技术，被认为具有第三代厌氧生物处理反应器的特征。它适应了厌氧处理过程中不同种群微生物对基质利用的不同生理和生态原理，具有比传统的两级（或两相）厌氧处理工艺更灵活、易管理的特点，反应器易高效、稳定地运行。其构造如图1。1htt

4、p://www.paper.edu.cn从图1中可以看出，由于反应器中使用了一系列垂直安装的导流板（或导流墙），将反应器分隔成几个串联的反应室（图1中为5个），每个反应室又由左右两个体积不等的区域组成，所以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（USB）。被处理的废水在反应器内沿着导流板作上下往复流动，依次流经每个反应室的污泥床，并与反应室内的活性污泥充分接触，从而使废水中的底物得以去除。3．ABR在水处理中的应用及研究进展3.1ABR处理垃圾渗滤混合废水目前，我国约有90％的垃圾是用填埋法处理的，垃圾填埋产生了大量的垃圾渗滤液，其主要来自以下三个方面：(1)垃圾本身原有的含水

5、。(2)垃圾填埋场内的自然降雨和径流。(3)垃圾填埋后由于微生物的厌氧分解而产生的水。如果垃圾渗滤液不经过处理而直接排放，其中的有毒有害物质将会严重污染水体、土壤，使地面水体缺氧、水质恶化、富营养化，威胁饮用水和工农业用水水源，使地下水丧失利用价值，甚至进入食物链，直接威胁人类的健康，对自然生态和人类社会的可持续发展产生重大影响。因此，垃圾渗滤液处理技术已成为当今环保领域中的一个重要研究方向，已引起世界各国的普遍关注。垃圾填埋场渗滤液具有以下三个主要特性：[3](1)含有机污染物浓度高，可生化性差，其BOD5/COD低达0.1～0.2。(2)含难生物降解的有机污染物种类多，如萘、菲等非氯化

6、芳香化合物、氯化芳香化合物、邻苯二甲酸酯、磷酸酯、酚类化合物和苯胺类化合物等。(3)垃圾渗滤液中通常含有十多种金属离子，其中的重金属离子会对微生物产生抑制毒害作用。我国多将垃圾渗滤液与城市污水进行混合处理。国内的许多学者利用ABR处理垃圾渗滤[4]混合废水取得了一定的研究成果。沈耀良等对ABR处理城市污水与垃圾渗滤液混合废水过程中的水解酸化作用和污泥特性进行了研究。结果表明，ABR可以获得明显的水解酸化作用，2http://www.paper.edu.cn有效地改善混合废水的可生化性。混合废水的BOD5/COD为0.2～0.665时，经ABR处理后出水的BOD5/COD值可提高到0.37～

7、0.68，且进水的BOD5/COD越低，其提高的幅度越大。并且在ABR3内可形成性能良好的颗粒污泥。混合废水进水负荷达4.71kgCOD/(m·d)时，反应器内形成粒径为0.5～5mm、浓度为20～38g/L的球状及棒状颗粒污泥。颗粒污泥的形成，大大提高了[5]ABR对水力冲击负荷的抵抗能力。童昶等利用ABR处理城市垃圾填埋场渗滤液与城市污水混合废水，对ABR内的微生物种群分布进行了研究。结果表明，ABR内具有良好的微生