CSTR-ABR工艺在养殖废水处理工程中的应用——以淮南市天顺生态养殖有限公司沼气工程为例

以淮南市天顺生态养殖有限公司沼气工程为例,介绍了沼气工程的概况、工艺技术及流程、工程效果及效益。

ABR反应器的水力特征研究

采用LiCl示踪法对厌氧折流板反应器(ABR)在不同条件下的水力特征进行了研究。结果表明,ABR是一种各格室趋于CSTR流态而整体趋于推流流态的复合流态反应器。进水有机物浓度及HRT对水力流态均有影响,而前者为主要因素。进水有机物浓度越高则各格室的混合流态越好,ABR可在较低的上升流速下运行。当各格室去除有机物量相同时,HRT越长则其混合流态越趋于CSTR流态。进水底物浓度较低时,反应器的分格数宜控制在3～4格;进水底物浓度较高时,宜将分格数控制在6～8格。

ABR-CSTR反应器培养好氧颗粒污泥的研究

以醋酸盐做碳源的人工配水为原水,在常温条件下采用连续流式运行的ABR-CSTR反应器培养好氧颗粒污泥。结果表明,通过逐步缩短水力停留时间和提升进水负荷的方法,在114 d内培养出成熟的好氧颗粒污泥,好氧颗粒污泥反应器的运行高效而稳定,在沉淀时间为0.5 h,有机负荷与氨氮容积负荷均为2.4 kg/(m3·d)条件下,对COD和NH4+-N的去除率达90%以上,具有明显的去碳脱氮效果。

ABR发酵系统运行特性及产氢效能研究

为解决连续流搅拌槽式反应器(CSTR)发酵制氢系统存在的不足,如单位基质氢气转化率低、因搅拌带来的耗能,抗负荷冲击能力不强等问题,开展了厌氧折流板反应器(ABR)发酵产氢的研究.结果表明,在35℃和进水COD 5000mg/L等条件下,ABR系统可在26d达到乙醇型发酵,其比产氢速率为0.13L/(gMLVSS.d),而在同样条件下,CSTR达到乙醇型发酵后,比产氢速率仅为0.06L/(gMLVSS.d).ABR通过生物相的分离,使产氢系统梯级利用有机物并达到深度产氢的目的.与CSTR相比,ABR具有较高的产氢活性、较低能源消耗等优点,是一种较为理想的有机废水发酵制氢反应设备.

ABR-CSTR组合工艺处理黄酒生产废水运行工况优化研究

为高效处理黄酒生产废水,采用ABR-CSTR组合工艺研究了不同回流点位和混合液回流比对黄酒生产废水去碳脱氮除磷效果的影响。结果表明,回流点位和混合液回流比R对ABR-CSTR组合工艺去碳性能影响较小,而对TN和TP的去除影响较为显著。ABR-CSTR组合工艺对处理黄酒废水具有较好的抗冲击负荷能力和处理效果,最优运行工况为HRT 32 h,SRT 12 d,DO 2 mg·L-1,回流至第4隔室,R 300%,COD、NH4+-N、TN和TP去除率分别为99%、99%、81%和79%,平均出水浓度分别为71.2、0.54、14.7和1.37 mg·L-1。

CSTR和ABR甲烷发酵系统运行特征比较

厌氧发酵技术是解决环境污染及能源需求问题的重要途径。针对常见的连续流搅拌槽式反应器(CSTR)和厌氧折流板反应器(ABR)存在的甲烷发酵技术问题,开展了产甲烷系统的调控技术研究。在特定条件下,比较CSTR和ABR两类反应器的甲烷发酵系统效能。结果表明,在进水COD为4 000 mg/L、HRT为24 h条件下,CSTR系统运行73 d后可形成完整甲烷发酵,对COD的去除率维持在70%左右,但系统运行不够稳定。在接种污泥、进水COD、HRT等相同的情况下,ABR系统运行17 d后,对COD的去除率即可达到74%;保持有机负荷为4 kg/(m3·d)不变,通过调控ABR进水COD浓度、HRT等后,对COD的去除率可达到90%以上。与CSTR相比,ABR通过生物相的分离(产酸发酵菌群、产氢产乙酸菌群和产甲烷菌群等沿程分布于各格室并呈现不同的优势度),增强了产氢产乙酸作用,使系统去除效能更高、抗冲击负荷能力更强,运行也更稳定。

ABR耦合CSTR一体化工艺好氧颗粒污泥形成机制及其除污效能研究

本研究通过对厌氧折流板反应器(ABR)改进,使其成为厌氧与好氧组合一体化工艺,实现耦合运行.对连续流条件下其好氧颗粒污泥形成机制进行了研究.将ABR末端隔室分别改为曝气池与沉淀池,并分别在厌氧区和好氧区接种厌氧颗粒污泥和普通活性污泥,保持好氧区C/N为2,COD容积负荷逐渐由1.5 kg·(m3·d)-1提高至2.0 kg·(m3·d)-1,沉淀池HRT逐步由2.0 h缩短至0.75 h.研究表明,经110 d的运行,在好氧区中成功培养结构致密、沉降性能良好(平均沉降速率为20.8m·h-1)的淡黄色颗粒污泥.在好氧区沉淀时间为0.75 h、COD容积负荷为2.0 kg·(m3·d)-1的条件下,系统稳定运行时具有较好的脱氮除磷效果,COD、NH+4-N、TP和TN的去除率分别为90%、80%、65%和45%.研究表明,因沉淀时间缩短而不断提高的选择压、维持较高的有机负荷是好氧颗粒污泥形成的主要驱动力.