太湖蓝藻产沼气潜力及复合折流板反应器(ABR)工艺中试

采用批次发酵方式研究了太湖蓝藻产沼气潜力，并进行了理论值推算。同时采用复合折流板反应器（ABR）工艺，进行了太湖蓝藻厌氧发酵的中试运行，以评估ABR工艺处理蓝藻的可行性。研究结果表明，在35℃、发酵60d条件下，蓝藻实际TS（总固体）产气潜力为378．61ml／g、VS（挥发性固体）产气潜力为410．80mL／g，发酵前15d，产气量占到总产气量的60％以上，化学需氧量（COD）去除率达到46．7％。中试运行结果表明：在有机负荷为10000～30000mg／L、外界气温28℃左右、水力停留时间（HRT）为10d的条件下，COD去除率平均达到65％左右，pH值较稳定；而当外界温度下降后，延长HRT至20d，COD去除率降低至45％左右。此外，中试发酵沼液中的藻毒素（MC-RR、MC-LR）含量，均低于世界卫生组织（WHO）已制定的基准值（1μg/L），表明厌氧发酵处理可以达到蓝藻无害化处理的目的。

ABR反应器工程设计的技术探讨

厌氧折流板反应器(ABR)因其特殊的结构,具有水力条件好、抗冲击负荷、构造简单、造价低廉等诸多优点,在工业废水和生活废水处理中已得到广泛应用,其本身也在逐渐完善。例如,在反应室上部空间架设填料可提高污泥与气体分离效果;采用合适的挡板结构可加快传递过程;分段进水和出水回流等手段也提供了技术上的选择性。本文在总结了现有ABR研究成果的基础上,对其在工程应用中设计时需要考虑的结构形式、部件尺寸、操作条件等问题进行了分析讨论,以期为ABR的进一步研究和工程应用提供参考。

折流式厌氧反应器(ABR)的研究进展

Anaerobic baffled reactor (ABR) is a new high efficient anaerobic treatment system. ABR has some advantages over other anaerobic reactors, such as simple design,inexpensive to construct,stable to hydraulic and organic shock loadings, and high treatment efficiency. Different types of ABR are described, the study progress and application situation are summarized, and the future development is prospected in this paper. Fig 2, Tab 2, Ref

ABR-生物接触氧化工艺处理低碳氮比污水的碳源调配

低碳氮比生活污水由于碳源不足,采用传统A/O工艺处理难以出水达标。采用改进的ABR-生物接触氧化工艺对低碳氮比污水进行实验,通过优化运行参数,合理调配碳源,提高碳源利用率,确定了不同m(COD)/m(N)条件下该工艺对污水的处理效果。研究结果表明:改进的ABR-生物接触氧化工艺能有效提高碳源利用率和脱氮效率;在水力停留时间为10 h,混合液回流比为2.5,温度为30℃时,系统碳源利用率和TN去除率达到最高;在不同m(COD)/m(N)条件下,TN去除率随着m(COD)/m(N)的减小而迅速降低。当进水m(COD)/m(N)为2～4时,TN去除率低于60%,处理效果不理想;当进水m(COD)/m(N)约为5时,TN去除率达到71.3%,出水TN质量浓度小于20 mg/L,满足排放标准要求;当m(COD)/m(N)为6～7时,TN去除率大于80%,出水TN质量浓度小于15 mg/L。

ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的性能

以人工配制的高浓度硫酸盐有机废水作为原水，研究了厌氧折流板反应器（ABR）处理高浓度硫酸盐有机废水的性能。结果表明，在温度为（33．2±0．1）℃、HRT为20～24h以及进水COD、硫酸盐浓度分别为5000和300～1500mg／L的条件下，ABR处理高浓度硫酸盐有机废水的效果较好，对COD的去除率可达90％以上，SO4^2-的还原率稳定在96％。COD／SO4^2-值是影响SRB与MPB竞争关系的重要指标，对COD去除率和SO4^2-还原率都有很大的影响。启动方式对厌氧反应器处理含硫酸盐废水的性能有很大的影响，低硫酸盐负荷启动方式会使MPB取得初始相对优势，SO4^2-还原对厌氧处理过程影响较小。

ABR反应器结构对水力特性的影响

ABR反应器的结构决定了反应器的流态 ,从而控制着可能达到的处理效率 .为进行反应器结构优化设计 ,首次研究了ABR的下、上向流室宽度比、折流板底端距底板距离和折流板折角等结构参数与ABR水力特性之间的关系 .厌氧折流板反应器ABR的典型结构由一系列相同结构单元串联组成 .反应器的水力特性可通过研究单个单元的水力特性推知 .采用停留时间分布RTD (residencetimedistribution)方法研究了反应器各结构参数的变化对一个 5 .2 5L的ABR单元清水水力特性的影响 .结果表明 :ABR的死区较小 ,远低于其他厌氧生物反应器 ;流态接近理想推流式 ;下、上向流室宽度比不宜过小 ,最佳值为 1∶3;折流板底端距底板距离与死区在本试验所取范围内 (1～ 5cm)成正比关系 ;折流板折角以 5

ABR反应器预处理综合印染废水研究

采用ABR反应器预处理难降解印染废水中试研究。结果表明,ABR反应器最佳水力停留时间(HRT)为24h,ABR反应器稳定运行4个月,当进水COD平均值为769.4 mg/L(最高1 060 mg/L,最低590.6 mg/L),色度平均值为351倍时,出水COD和色度分别为424.2 mg/L和83倍,去除率分别为44.5%和76.1%。印染废水B/C由0.27提高到0.42,废水可生化性明显改善。

ABR—BAF工艺处理采油废水的中试研究

进行了利用折流板厌氧反应器（ABR）-曝气生物滤池（BAF）工艺处理江汉油田马-25污水处理站采油废水的中试研究，主要考察了ABR的除油效果、提高废水可生化性的作用以及BAF的运行参数、处理效果等。研究结果表明：当废水流量为0．3m^3／h时，ABR反应器对油的去除率平均为83．5％，对COD的去除率平均为40．8％，出水BOD，／COD值提高了24．8％。ABR一方面去除了采油废水中的大部分油，另一方面提高了采油废水的可生化性。当BAF的水力负荷为0．6m／h、进水COD平均为203．5mg／L时，出水COD平均为85．7mg／L，平均去除率为57．9％；对SS的去除率为82．7％。组合工艺对油、COD、BOD，和SS的总去除率分别为96．1％-96．9％、58．2％～75．1％、80．0％-93．1％和80．7％～87．1％。扫描电镜（SEM）观察结果显示：生物膜结构紧密，并且观察到裂口虫，生物相非常丰富。ABR-BAF工艺能够很好地处理采油废水，出水水质满足污水二级排放标准。

厌氧折流板反应器(ABR)中成熟颗粒污泥的分形分析

研究了ABR反应器启动成功后成熟颗粒污泥的物理性质和不同拓扑空间下的分形维数.结果表明,在反应器启动成功后,各格室中形成了平均粒径为1.70-2.70mm、边界较为清晰的黑色颗粒污泥.它们的SVI值为25-35mL·g^-1,有效密度主要集中在1.02g·mL^-1以下,自由沉降速率主要集中在14.40-86.40m·h^-1之间.在它们的等速自由沉降的过程中,第2格室到第5格室中颗粒污泥水平方向的投影平均直径与垂直投影方向上平均直径的比值接近0.73,而第1格室的这一比值却为0.83.依据沉降速率-当量圆直径的双对数图计算出的各格室中颗粒污泥的质量分形维数Df处于2.097-2.801之间,大小顺序为第5格〉第3格〉第2格≥第1格〉第4格,表明第5格室中形成的颗粒污泥较为密实,而第4格室的密实程度最小,但密实的颗粒污泥并不一定意味着较高的平均沉降速率.此外,依据投影法计算出的ABR各格室中颗粒污泥在低维拓扑空间下的几种分形维数之间的关系与其理论公式之间的关系相符,其中二维拓扑空间的分形维数为1.69-1.84（投影面积-长轴）,大小顺序为第3格室〉第1格室〉第5格室〉第4格室〉第2格室,这些D2不等于2,即不符合Meakin的结论.一维拓扑空间下的分形维数在0.99-1.03之间,各格室之间差异不大,表明颗粒污泥的边界不规则程度小.

ABR处理大豆蛋白废水的效能及微生物群落动态分析

为考察厌氧折流板反应器(ABR)处理大豆蛋白生产废水的效能及其运行特征,采用有效容积为28 L的四格室ABR,通过为期100 d的运行,研究了基于进水COD浓度提高的有机负荷(OLR)改变对其处理效能的影响,并以真细菌的通用引物SRV3-2P和BSF8/20,通过单链构象多态性(SSCP)和UPGMA群落聚类分析,对反应器运行过程中微生物菌落结构的动态变化进行了研究.结果表明,以啤酒厂二沉池排放的好氧剩余污泥为种泥,在污泥接种量MLVSS为18.0 g.L-1、进水COD浓度2 000mg.L-1、HRT 39.5 h(、35±1)℃等条件下,可在31 d内成功启动ABR并达到初步稳定运行,COD去除率达到96%左右;ABR具有较强的抗OLR冲击能力,当OLR由1.2 kg.(m3.d)-1逐步提高到6.0 kg.(m3.d)-1时,ABR仍能实现安全稳定运行,其COD去除率可以稳定在98%左右;OLR的改变,对ABR内微生物群落的结构以及不同微生物类群在各格室中的分布具有显著影响,随着OLR的逐步提高,ABR各格室微生物的遗传距离逐渐拉大,特异性随之增加,表现出显著的生物相分离特征.

ABR-SBR组合工艺系统处理餐饮废水的试验研究

研究了ABR-SBR组合工艺系统在冬季低温条件(10～15℃)下处理某餐饮废水的效果并探究其最佳运行参数。该系统是由厌氧处理单元,即厌氧折流板反应器(ABR)和好氧处理单元,即序批式活性污泥法反应器(SBR)组合而成。活性污泥取自城市污水处理厂,在ABR中用餐饮废水驯化50 d,在SBR中驯化时间较短(7 d)。在这2个处理单元中分别设置不同的水力停留时间(HRT)。结果表明,在ABR中HRT为14 h,SBR中好氧曝气7 h、缺氧搅拌2 h和沉淀50 min,系统处理效果最好,COD、氨氮(NH3-N)、总磷(TP)和总氮(TN)去除率分别达到86%、92%、85%和75%,出水水质均达到国家一级排放标准。

厌氧折流板反应器(ABR)的工艺特征与处理性能

详细阐述了多隔室厌氧反应器 (ABR)的构造特点、工艺特点和生物特点 ,介绍了在有机废水处理中的应用 。

ABR反应器中颗粒污泥的培养及其特性研究

以减少水力停留时间与提高进水基质浓度相结合的方式运行ABR反应器,考察了颗粒污泥的培养过程及其特性,讨论了培养颗粒污泥所需的技术条件。结果表明:在控制污泥负荷为0.34 kgCOD/(kgVSS.d)、水流上升流速为0.11 m/h、出水碱度为1 000 mg/L(以CaCO3计)的条件下,可培养出颗粒污泥;丝状菌的大量繁殖对颗粒污泥的形成起到了促进作用;在接种污泥里加入惰性物质对污泥的颗粒化有积极作用。

ABR—好氧组合工艺对农村生活污水处理效果研究

研究了厌氧折流板反应器(ABR)分别与跌水曝气和曝气生物滤池组合工艺对农村生活污水中COD_(Cr)和氨氮的去除效果,并对两种组合工艺去除效果进行了比较。结果表明:采用ABR—好氧组合工艺处理生活污水,COD_(Cr)的平均去除率基本上稳定在84.2%左右,这说明生活污水经过ABR厌氧反应器和好氧处理后,能有效去除污水中的有机物;在后续好氧段,采用跌水曝气作为后处理,COD_(Cr)去除率比单独采用ABR提高了9.5%,采用曝气生物滤池作为后处理,COD_(Cr)去除率提高了24.9%,与ABR—跌水曝气相比,采用ABR—曝气生物滤池去除COD_(Cr)的效果较好;ABR—好氧组合工艺对氨氮的去除效果较差,达不到理想的去除效果。

ABR反应器在不同HRT下的流态特征分析

厌氧折流板反应器（ABR）是一种新型高效、极具应用前景的废水处理设备，水力特性是影响其处理效率的重要因素．用NaCl作示踪剂进行示踪脉冲响应试验，采用停留时间分布（RTD）法对ABR反应器的流态进行表征，测试研究了ABR反应器在几种HRT下的RTD曲线和水力特性参数，分析了HRT对其水力死区容积分数、串级模型数的影响．结果表明，ABR反应器的HRT在1～9h变化时，其死区容积分数小于0．30，在0．068～0．299之间．随着HRT的增大，死区容积分数减小，串级模型数增大，反应器内返混程度减小．

ABR反应器的启动研究

研究了添加填料对折流式厌氧反应器(ABR)启动性能的影响。反应器启动时,控制COD负荷为0.15 kg/(m3.d),逐渐提升至0.6kg/(m3.d)。未加填料的反应器经过约60 d,加入填料的反应器经过约35 d的连续运行,出水COD去除率稳定,启动基本完成。研究表明,添加填料的复合式反应器启动速度明显快于普通ABR,且运行稳定性更好,COD去除率较高,能够较好地截留污泥,有利于反应器生物效应的形成。

ABR处理低浓度有机废水的启动方式研究

对ABR处理低浓度有机废水的启动方式进行了试验研究。结果表明:固定HRT、逐步提高进水COD浓度的启动方式,可使ABR反应器于90 d内完成启动,其对COD的去除率达到80%,系统运行较稳定,但污泥颗粒比较松散;而固定进水COD浓度、缩短HRT的启动方式,49 d就可使ABR对COD的去除率达到80%,且污泥颗粒化程度较高。

ABR处理生活污水的指标沿程变化及动力学研究

试验研究中温(35℃)条件下,4隔室ABR处理生活污水时各隔室出水指标的沿程变化情况,研究结果表明:各隔室出水COD沿程递减,并且前3个隔室承担了去除COD的重要责任;各隔室的平均出水VFA沿程递减,说明ABR在处理低浓度生活污水时,存在着产酸、产甲烷相分离现象;实验结束时,发现前面隔室的污泥成灰色,泥水混合液较为粘稠,而最后2隔室中的污泥则在底部形成较稠密的污泥床。在实验结果的基础上建立了基质降解动力学模型,并对模型的计算值和实测值进行比较,误差在2%以内,说明该模型的建立是可行的,具有一定的实际意义。

碱度对厌氧折流板反应器(ABR)发酵产氢产甲烷的影响

基于厌氧折流板反应器(ABR)构建发酵联合产氢产甲烷系统的技术思想,考察碱度对ABR前端格室发酵产氢、后端格室发酵产甲烷的生物相功能调控的影响。ABR启动完成后(第70天),COD去除率为37%,反应设备的产氢能力达到0.11m3/(m3·d),产甲烷能力达到0.11m3/(m3·d)。在进水COD为6000mg/L、ALK为1900mg/L条件下,系统的COD去除率提高到52%以上,产氢能力达到0.12m3/(m3·d),产甲烷能力达到0.16m3/(m3·d)。系统在提高产氢能力的同时,产甲烷菌群的活性明显增强,成功构建"ABR联产产氢产甲烷发酵系统"。研究表明,碱度适当的调节可有效强化ABR发酵联合产氢产甲烷系统中厌氧污泥的活性,虽然对第一格室厌氧污泥的发酵产氢作用有所抑制,但系统中后三格室的厌氧污泥的脱氢酶活性增强,在系统的整体产氢能力提高的的情况下,产甲烷能力增强,进而系统的处理废水的能力得以提高。因此,通过碱度的适当调节,可有效提高ABR联产氢气甲烷系统的处理效能。

ABR-SBR法处理草浆造纸中段废水试验研究

针对草浆造纸中段废水 ,进行了ABR、SBR及ABR SBR组合处理工艺的研究 ,结果表明 :ABR的HRT为 6h时 ,废水可生化性由 0 2— 0 2 5增加到 0 4— 0 5 ;SBR最佳HRT为 8h ,单独运行 ,COD去除率 6 5 %左右 ;ABR SBR组合工艺中SBR处理效果明显提高 ,COD去除率达 80 %左右 ,且组合工艺处理效果好 ,COD和BOD5去除率达 90 %左右 ,抗冲击负荷能力强。