CN204874013U - Abr反应器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种ABR反应器，包括沉淀池、N个依次串联的处理格室和位于所述处理格室内的折流板，所述折流板的两端分别于处理格室的顶部和底部相连，并将其所在处理格室分为进水区和折流区，所述折流板的底部开设有若干个用于连通所述进水区和折流区的通孔，第1个处理格室的进水区设置有第一溢流偃，从第1个处理格室的折流区至第N个处理格室的折流区依次设置有出水偃，第N个处理格室的折流区通过出水偃与所述沉淀池相连通，所述沉淀池的出水区设置有第二溢流偃。该ABR反应器避免了传统ABR沟流和死角多的现象，提高了容积利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及水污染治理技术领域，特别是涉及一种利用厌氧消化技术处理高浓度有机废水的ABR反应器。
背景技术
目前，高浓度有机废水处理的主流模式为生物法处理，通过微生物的作用将污水中的污染物降解和转化为二氧化碳和水以及污泥菌体，该生物过程需要大量电能提供溶氧来维持微生物的代谢过程。统计显示，生物处理单元中的好氧过程废水处理的能耗高达0.3kWh/m3，此外在通过消耗大量资源和能量来实现污水的净化过程中会排放大量的温室气体(CO2和N2O)，属于将水污染转嫁为大气污染的迁移过程。因此，这种能耗高、污染转移、无物质循环利用的处理技术不符合可持续发展的要求，亟需修正与改进。
高浓度有机废水中富含丰富的C、N、P资源，通过厌氧消化技术既可以减少曝气产生的电耗，又可以将C源转化成生物质气体(CH4和H2)。ABR(AnaerobicBaffledReactor，厌氧折流板反应器)法作为厌氧消化技术的一种，已成功用于许多中高浓度污水的处理。与其他厌氧处理法相比，ABR最大的优势与特点为：推流式的构造实现了产酸细菌和产甲烷菌有效的分离，不同的隔室内部有适应本隔室水质条件的专一菌群，提高污染物的消纳能力；本身结构简单、生物固体截留能力强、耐冲击负荷、处理效果好、污泥产量低，是一种低成本的厌氧消化技术。但同时ABR反应器有其自身的缺点：一方面ABR推流式的构造结构，在同等总负荷条件下与单级厌氧反应器相比，ABR第一、二格室要承受的负荷远大于平均负荷，负荷过载会造成格室酸化严重；另一方面，由于折流板构造简单易造成入流布水不均，沟流现象严重，降低容积利用率。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提出一种新型ABR反应器，以降低废水的处理成本，提高污染物的转化效率，增加能源的回收利用率。
本实用新型提供的ABR反应器包括沉淀池、N个依次串联的处理格室和位于所述处理格室内的折流板，所述折流板的两端分别与处理格室的顶部和底部相连，并将其所在处理格室分为进水区和折流区，所述折流板的底部开设有若干个用于连通所述进水区和折流区的通孔；
第1个处理格室的进水区设置有第一溢流偃，从第1个处理格室的折流区至第N个处理格室的折流区依次设置有出水偃，第N个处理格室的折流区通过出水偃与所述沉淀池相连通，所述沉淀池的出水区设置有第二溢流偃；
所述N为大于1的自然数；所述处理格室的顶部开设有出气口，所述出气口用于连接至气体收集装置。
在本实用新型的一些实施例中，所述折流板由纵向板和斜向板组成，所述纵向板垂直于其所在处理格室底部，该纵向板的两端分别与处理格室的顶部、斜向板的一端相连，所述斜向板的另一端与处理格室底部相连，并与处理格室的底部呈锐角，所述斜向板上开设有若干个通孔。
在本实用新型的一些实施例中，所述斜向板上均匀地开设有若干个圆形通孔，所述斜向板与处理格室的底部夹角为20-40°。
在本实用新型的一些实施例中，所述处理格室的容积由第1个处理格室至第N个处理格室依次减小。
在本实用新型的一些实施例中，所述处理格室的的出水偃高度由第1个处理格室至第N个处理格室依次降低。
在本实用新型的一些实施例中，所述第二溢流偃的高度低于所述第一溢流偃的高度。
在本实用新型的一些实施例中，所述处理格室的内壁悬挂有用于负载微生物的填料。
在本实用新型的一些实施例中，所述填料选自聚丙烯填料束和/或聚丙烯填料束。
在本实用新型的一些实施例中，所述填料为圆环状，该填料的比表面积为600～800m2/m3。
从上面所述可以看出，本实用新型的改进型ABR在容积分配上采用梯级递减的分配方式，降低了常规ABR第一、二格室要承受的平均负荷，避免了由于负荷过载造成的格室酸化严重；同时对折流板表面通孔实现了均匀布水，避免了传统ABR沟流和死角多的现象，提高了容积利用率。在每个格室内部悬挂负载微生物的填料，提供格室内部微生物的附着床，增加污染物与微生物的接触面积，提高反应速率。因此，本实用新型提供的ABR反应器可以处理高浓度废水，而且具有回收废水中营养元素和生物质能源、运行费用低、操作简单、使用寿命长及安装、后期维护方便、无需能耗等优点。该ABR反应器可以降低废水的处理成本，提高污染物的转化效率，增加能源的回收利用率，提供了一项处理高浓度有机废水的崭新途径，具有良好的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本实用新型实施例ABR反应器的剖视图；
图2为本实用新型实施例单个处理格室的结构示意图；
图3为本实用新型实施例多个处理格室串联的结构示意图；
图4为本实用新型一个实施例的五个处理格室串联的结构示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。
需要说明的是，本实用新型实施例中所有使用“第一”和“第二”的表述均是为了区分两个相同名称非相同的实体或者非相同的参量，可见“第一”“第二”仅为了表述的方便，不应理解为对本实用新型实施例的限定，后续实施例对此不再一一说明。
本实用新型提供的ABR反应器包括沉淀池、N个依次串联的处理格室和位于所述处理格室内的折流板，所述折流板的两端分别与处理格室的顶部和底部相连，并将其所在处理格室分为进水区和折流区，所述折流板的底部开设有若干个用于连通所述进水区和折流区的通孔；第1个处理格室的进水区设置有第一溢流偃，从第1个处理格室的折流区至第N个处理格室的折流区依次设置有出水偃，第N个处理格室的折流区通过出水偃与所述沉淀池相连通，所述沉淀池的出水区设置有第二溢流偃；所述N为大于1的自然数；所述处理格室的顶部开设有出气口，所述出气口用于连接至气体收集装置。
参见图1，其为本实用新型实施例ABR反应器的剖视图。作为本实用新型的一个实施例，所述ABR反应器包括沉淀池10、N个依次串联的处理格室和位于所述处理格室内的折流板1，继续参见图2，所述折流板1的两端分别与处理格室的顶部和底部相连，并将其所在处理格室分为进水区和折流区，所述折流板的底部开设有若干个用于连通所述进水区和折流区的通孔2。进一步地，第1个处理格室的进水区设置有第一溢流偃8，从第1个处理格室的折流区至第N个处理格室的折流区依次设置有出水偃3、4、5、6…..7，而且所述第N个处理格室的折流区通过出水偃7与所述沉淀池相连通，所述沉淀池的出水口设置有第二溢流偃9，所述N为大于1的自然数；所述处理格室的顶部开设有出气口10，所述出气口10用于连接至气体收集装置。
如图1和3所示，该ABR反应器由N个处理格室和一个沉淀池串联组成，每个处理格室内各设置有一个折流板1，处理格室通过折流板1分开，每个处理格室前端为进水区，后端为折流区，折流板采用密封形式，处理格室内的液体仅能通过折流板1上的通孔2流动。
在本实用新型的一个较佳实施例中，参见图2，所述折流板1由纵向板101和斜向板102组成，所述纵向板101垂直于其所在处理格室底部，该纵向板101的两端分别与处理格室的顶部、斜向板102的一端相连，所述斜向板102的另一端与处理格室底部相连，并与处理格室的底部呈锐角，所述斜向板102上开设有若干个通孔2。优选地，所述斜向板102上均匀地开设有若干个圆形通孔2，所述斜向板102与处理格室的底部夹角为20-40°。因此通过在斜向板102上进行均匀地打孔布水，形成均匀布水的斜向板102。
所述处理格室的容积由第1个处理格室至第N个处理格室依次减小，在容积分配上采用梯级递减的分配方式，给予第一、二格室较大的容积分配，形成依次递减的构造，减轻反应器前段负荷过高的容积负荷配置。在每个格室内部悬挂塑料膜填料11，提供格室内部微生物的附着床。处理格室依次设置高度逐渐降低的出水堰3、4、5、6…..7，形成通畅的自流系统，每个处理格室顶部的出气口10与气体收集装置相连通，回收甲烷等气体。因此，本实用提供的ABR在容积分配上采用梯级递减的分配方式，降低了常规ABR第一、二格室要承受的平均负荷，避免了由于负荷过载造成的格室酸化严重；同时对折流板1表面的通孔2实现了均匀布水，避免了严重的沟流现象，提高了容积利用率。
在本实用新型的一些实施例中，所述第二溢流偃的高度低于所述第一溢流偃的高度，以形成通畅的自流系统，。
以5个处理格室作为实施例，参见图4，其具体设计参数如下：
在本实用新型的一个实施例中，反应器总体积为90L，有效容积为60L，其中长度为100cm，宽为15cm，高度为60cm，所述折流板与水平方向夹角为30°，沿斜面方向依次布置3个孔，表面孔的直径分别为2cm、1.5cm、1cm，具体构造数据见下表：
ABR反应器构造介绍
需要说明的是，所述进水区长度、折流区长度分别指折流板1的纵向板101与处理格室的两个侧壁的距离。
在本实用新型的又一个较佳实施例中，所述塑料膜材料软性微生物填料为圆环状，将醛化纤维或涤纶丝压缠绕在环圈上，使纤维束均匀分布，模拟天然水草形态加工而成，所述软性微生物填料的比表面积为600～800m2/m3，填料的安装数量为占容积总量的15-20％。
当该ABR反应器处理高浓度有机废水时，废水经装置前端的进水区进入反应器中，通过折流板的折流混合作用，废水与反应器中接种的污泥充分混合，同时延长了废水的停留时间。废水在折流板的作用下上下流动，使废水中的有机物通过微生物的新陈代谢作用去除，同时产生生物质气体(CH4和H2)。
实施例1：甘薯淀粉废水厌氧消化生产生物质气体技术(湖南长沙)
甘薯淀粉废水来源于湖南省长沙市金薯食品有限公司甘薯加工车间，废水的COD为5000-8000mg/L，BOD5为3000-5000mg/L，TN为400-600mg/L，TP为70-120mg/L，pH为4.5-5.5。实验中用到的淀粉废水根据需要进行稀释。
ABR反应器运行时间为2013年4月—2014年4月，周期为一年，经历了亚热带丘陵地区的环境温度(5-30)，运行过程可以分为5个时期：(1)反应器在中温条件下的启动(2013年4月—6月)；(2)反应器高温运行(2013年7月—9月)；(3)反应器中温运行(2013年10月—11月)；(4)反应器低温运行(2013年12月—2014年2月)；(5)反应器中温恢复(2014年3月—4月)。在室温条件下，反应器以采取负荷逐渐提高的方式，通过较长的水力停留时间启动，启动周期为45天。
结果表明：本实用新型提供的ABR反应器的COD去除率可达76.2-94.1％，氢气和甲烷的产量分别可达0.70-1.33L/m3*d和0.60-1.13m3/m3*d，与常规ABR系统相比，COD去除率提高20-40％，能源回收率提高10-30％。
如上所述，本实用新型的改进型ABR在容积分配上采用梯级递减的分配方式，降低了常规ABR第一、二格室要承受的平均负荷，避免了由于负荷过载造成的格室酸化严重；同时对折流板表面通孔实现了均匀布水，避免了传统ABR沟流和死角多的现象，提高了容积利用率。在每个格室内部悬挂负载微生物的填料，提供格室内部微生物的附着床，增加污染物与微生物的接触面积，提高反应速率。因此，本实用新型提供的ABR反应器可以处理高浓度废水，而且具有回收废水中营养元素和生物质能源、运行费用低、操作简单、使用寿命长及安装、后期维护方便、无需能耗等优点。该ABR反应器可以降低废水的处理成本，提高污染物的转化效率，增加能源的回收利用率，提供了一项处理高浓度有机废水的崭新途径，具有良好的经济效益和社会效益。
所属领域的普通技术人员应当理解：以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种ABR反应器，其特征在于，包括沉淀池、N个依次串联的处理格室和位于所述处理格室内的折流板，所述折流板的两端分别与处理格室的顶部和底部相连，并将其所在处理格室分为进水区和折流区，所述折流板的底部开设有若干个用于连通所述进水区和折流区的通孔；
第1个处理格室的进水区设置有第一溢流偃，从第1个处理格室的折流区至第N个处理格室的折流区依次设置有出水偃，第N个处理格室的折流区通过出水偃与所述沉淀池相连通，所述沉淀池的出水区设置有第二溢流偃；
所述N为大于1的自然数；所述处理格室的顶部开设有出气口，所述出气口用于连接至气体收集装置。
2.根据权利要求1所述的ABR反应器，其特征在于，所述折流板由纵向板和斜向板组成，所述纵向板垂直于其所在处理格室底部，该纵向板的两端分别与处理格室的顶部、斜向板的一端相连，所述斜向板的另一端与处理格室底部相连，并与处理格室的底部呈锐角，所述斜向板上开设有若干个通孔。
3.根据权利要求2所述的ABR反应器，其特征在于，所述斜向板上均匀地开设有若干个圆形通孔，所述斜向板与处理格室的底部夹角为20-40°。
4.根据权利要求1所述的ABR反应器，其特征在于，所述处理格室的容积由第1个处理格室至第N个处理格室依次减小。
5.根据权利要求1所述的ABR反应器，其特征在于，所述处理格室的的出水偃高度由第1个处理格室至第N个处理格室依次降低。
6.根据权利要求1所述的ABR反应器，其特征在于，所述第二溢流偃的高度低于所述第一溢流偃的高度。
7.根据权利要求1所述的ABR反应器，其特征在于，所述处理格室的内壁悬挂有用于负载微生物的填料。
8.根据权利要求7所述的ABR反应器，其特征在于，所述填料选自聚丙烯填料束和/或聚丙烯填料束。
9.根据权利要求7所述的ABR反应器，其特征在于，所述填料为圆环状，该填料的比表面积为600～800m2/m3。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201520575556.3U CN204874013U (zh) | 2015-08-03 | 2015-08-03 | Abr反应器 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105923933A (zh) * | 2016-07-14 | 2016-09-07 | 晓清环保科技股份有限公司 | 一种污水净化槽及污水净化方法 |
| CN106745721A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-05-31 | 杭州师范大学 | 一种半地埋式阶梯型厌氧折流板反应器 |
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2015
- 2015-08-03 CN CN201520575556.3U patent/CN204874013U/zh active Active
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| CN106745721A (zh) * | 2016-12-17 | 2017-05-31 | 杭州师范大学 | 一种半地埋式阶梯型厌氧折流板反应器 |
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