5、ABR—厌氧折流板反应器
厌氧折流板反应器(Anaerobicba用edreactor,ABR)是McCarty和Bachmann等人于1982年,在总结了第二代厌氧反应器工艺性能的基础上,开发和研制的一种新型高效的厌氧生物处理装置。其特点是:反应器内置竖向导流板,将反应器分隔成几个串联的反应室,每个反应室都是一个相对独立的上流式污泥床系统,其中的污泥以颗粒化形式或絮状形式存在。
水流由导流板引导上下折流前进,逐个通过反应室内的污泥床层,进水中的底物与微生物充分接触而得以降解去除。当废水通过ABR时,要自下而上流动,在流动过程中与污泥多次接触,大大提高了反应器的容积利用率,可省去三相分离器。结构形式见图5。
6、两相厌氧反应器
两相厌氧消化系统是20世纪70年代初美国戈什(Ghosh)和波兰特(Pohland)开发的厌氧生物处理新工艺,于1977年在比利时首次应用于生产。两相厌氧消化工艺使酸化和甲烷化两个阶段分别在两个串联的反应器中进行,使产酸菌和产甲烷菌各自在最佳环境条件下生长,这样不仅有利于充分发挥其各自的活性,而且提高了处理效果,达到了提高容积负荷率,减少反应器容积,增加运行稳定性的目的。
传统的应用中,产酸菌和产甲烷菌在单个反应器中,这两类菌群之间的平衡是脆弱的。这是由于两种微生物在生理学、营养需求、生长速度及对周围环境的敏感程度等方面存在较大的差异。在传统设计应用中所遇到的稳定性和控制问题迫使研究人员寻找新的解决途径。
从生物化学角度看,产酸相主要包括水解、产酸和产氢产乙酸阶段,产甲烷相主要进行产甲烷阶段。从微生物学角度,产酸相一般仅存在产酸发酵细菌,而产甲烷相不但存在产甲烷细菌,且不同程度存在产酸发酵细菌。一般情况下,产甲烷阶段是整个厌氧消化的控制阶段。为了使厌氧消化过程完整的进行就必须首先满足产甲烷相细菌的生长条件,如维持一定的温度、增加反应时间,特别是对难降解或有毒废水需要长时间的驯化才能适应。
两相厌氧消化工艺把酸化和甲烷化两个阶段分离在两个串联反应器中,使产酸菌和产甲烷菌各自在最佳环境条件下生长,这样不仅有利于充分发挥其各自的活性,而且提高了处理效果,达到了提高容积负荷率,减少反应容积,增加运行稳定性的目的。结构形式见图6。
7、UBF--升流式厌氧污泥床——滤层反应器
上流式污泥床-过滤器(,简称UBF)是加拿大人Guiot在厌氧过滤器(Anaerobic Filter,简称AF)和上流式厌氧污泥床(Upflow Anaerobic Sludge Blanket,简称UASB)的基础上开发的新型复合式厌氧流化床反应器。UBF具有很高的生物固体停留时间(SRT)并能有效降解有毒物质,是处理高浓度有机废水的一种有效的、经济的技术。
复合式厌氧流化床工艺是借鉴流态化技术处理生物的一种反应器械,它以砂和设备内的软性填料为流化载体。污水作为流水介质,厌氧微生物以生物膜形式结在砂和软性填料表面,在循环泵或污水处理过程中产甲烷气时自行混合,使污水成流动状态。污水以升流式通过床体时,与床中附着有厌氧生物膜的载体不断接触反应,达到厌氧反应分解、吸附污水中有机物的目的。UBF复合型厌氧流化床的优点是效能高、占地少,适用于较高浓度的有机污水处理工程。
其主要构造特点是:下部为厌氧污泥床,与UASB反应器下部的污泥床相同,上部为厌氧滤池(AF)相似的填料过滤层,填料层上可附着大量的厌氧微生物,这样子提高了整个反应器的生物量,提高反应器的处理能力和抗冲击能力。结构形式见图7。
8、AF--厌氧生物滤池
AF是厌氧生物滤池(Anaerobic Biofilter)的简称。这种工艺是在传统厌氧活性污泥法基础上发展起来的。
反应器由五部分组成,即池底进水布水系统、池底布水系统与滤料层之间的污泥层、生物填料、池面出水补水系统、以及沼气收集系统。在 AF 中,厌氧污泥的保留在于两种方式完成,一是细菌在固定的填料表面形成生物膜;二是在反应器的空间内形成细菌聚集体。与传统的厌氧生物处理构筑物及其它新型厌氧生物反应器相比,厌氧生物滤池的优点是:生物固体浓度高,因此可获得较高的有机负荷;微生物固体停留时间长,可缩短水力停留时间,耐冲击负荷能力也较高;启动时间短,停止运行后再启动也较容易;产生剩余污泥量极少,不需污泥回流,无需剩余污泥处理设施,投资性高,运行管理方便;在处理水量和负荷有较大变化的情况下,其运行能保持较大的稳定性;经实际应用,在处理低浓度污水时,无需沼气处理系统。
在AF中,水从反应器底部进入,经过池底布水系统均匀布置后,废水依次通过悬浮的污泥层和生物滤料层,有机物跟污泥及生物膜上的微生物接触、固定,然后被消解。水再从池面的出水补水系统均匀排出,进入下一级处理器。厌氧生物滤池按水流的方向可分为升流式厌氧滤池和降流式厌氧滤池。废水向上流动通过反应器的为升流式厌氧滤池,反之为降流式厌氧滤池。结构形式见图8。