笼状填料式厌氧折流反应器处理啤酒废水

Posted 2023-01-13 反应器

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摘要：以ABR反应器为基础,采用笼状填料,增加了缺氧与好氧段,设计了新型的ABR;以啤酒废水为处理对象,考察了新型反应器的启动过程,研究了新型反应器对废水COD的去除效果,分析了HRT、有机容积负荷对COD去除的影响,探讨了新型反应器处理过程中的pH变化及其原因,阐述了笼状填料截留和微生物的附着生长是出水SS较低的原因,出水氨氮浓度较低是增设的缺氧段和好氧段共同作用的结果。实验结果表明,其COD去除效率达96％,有机容积负荷约0.647～1.745 kg/(m3•d);当进水量为50 L/d时,其出水水质达到啤酒废水排放标准。

统计显示，我国啤酒行业总量已连续10年保持全球第一。啤酒生产过程中产生的啤酒废水主要以糖化废水为主，富含多种维生素、氨基酸等营养元素，COD和SS较高；若将其直接排入水体，易导致水体的富营养化。啤酒废水的特点是BOD5/COD值高，有害无毒，可生化性好，所以，生化法是目前啤酒废水处理中的首选方法。国内外对啤酒废水的处理主要采用传统的生物化学处理法、活性污泥法、生物膜法、厌氧法、好氧法、厌好氧结合法和接触氧化法等方法。

厌氧折流反应器（ABR）是源于阶段式多相厌氧消化（SMPA）理论的第三代新型厌氧反应器，是由Bachmann等于20世纪80年代提出的高效厌氧反应器，反应器内设置一系列垂直放置的折流挡板，污水在反应器内沿折流挡板上下折流运动，依次通过各个隔室的污泥床直至出口；在此过程中污水中的有机物质与厌氧活性污泥充分接触而被降解除去。

作者根据啤酒废水目前的现状、借鉴ABR的设计理念，在反应器内设置“笼状”球形填料，以其能更好的发挥ABR的特性，提环境工程学报第，卷高啤酒废水处理效率，为ABR的工程应用提供理论上的参考。

1实验装置及检测方法

1.1实验装置与填料

实验装置如图1所示。本实验所设计的ABR共6隔室，总的长*宽*高为700mmd*150mm*550mm，总容积为57.75L，有效体积为44.8L；与传统的ABR不同，增加了缺氧段与好氧段，即，前4室为ABR段，体积为28.7L，第5室为缺氧段（A段），体积为6.3L；第6室为好氧段（O段），体积为9.8L。每个隔室内设有倾斜式的导流隔板，隔室间实现自流，每个隔室由上向流室和下向流构成，中间加有折流档板，折流板上部垂直倾角为5～15°，底部垂直倾角为40～50°；在折角处，折流板距垂直面的距离与折流板底部距反应池底的距离相等；折流板将隔室分隔成1/4和3/4两部分，其中，1/4侧为下向流，；3/4侧为上升流。。

ABR前4个隔室严格密封，构成厌氧段；第5隔室敞开，即为缺氧段；第6隔室曝气，成为好氧段。缺氧段至好氧段的下向流室进水改为进水管进水；相应增加好氧段的有效容积。第+隔室相对其他隔室稍大些，主要考虑尽量提供相对稳定的微生物环境，减轻负荷冲击压力，不至于因负荷和水力特性的改变使后续隔室受到影响。为保证进水流速的稳定，设置废水高位水箱，通过控制流速，实现HRT的调节，控制反应器处理状况。整个实验装置设置恒温装置，使反应器内温度为25°左右。

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