异波折流板反应器水力特性试验研究

以Cl~-为示踪剂,采用停留时间分布法(RTD)研究在清水和有污泥稳定运行条件下,HRT对异波折流板反应器和平板折流板反应器水力特性的影响,并进行了对比分析.结果表明,进水为清水、HRT为2～8 h,HRT对平板折流板反应器的水力特性的影响比异波折板反应器更为显著,异波折板反应器的流动模式处于平推流和完全混合的"中间状态".相同HRT条件下异波折板反应器的死区率小于平板折板反应器,异波折板反应器内接种污泥后,死区比清水反应器时有所增加,生物死区成为死区大小的主要贡献者.     

内构件优化推动厌氧生物反应器的发展

厌氧生物反应器的更新换代与内构件的改造优化有着重要联系,其结构的不断优化改善了反应器内部流态。根据示踪实验和数值模拟方法,分析厌氧生物反应器内水动力学行为发现:一般情况下,高效厌氧生物反应器介于平推流反应器(PFR)和完全混合反应器(CSTR)之间。对国内外典型厌氧生物反应器的流态特性汇总分析认为:分散数D/(uL)、佩克莱数Pe和串联级数N值都可有效表现反应器内流态特性。当负荷、上升流速和转盘转速越大时,D/(uL)越大,Pe和N越小,流态越趋向完全混合流;隔室越多,水力停留时间(HRT)越大,D/(uL)越小,Pe和N越大,流态越趋向平推流。因此,基于增设内构件的流态变化研究可为高效厌氧生物反应器开发与应用提供理论基础。     

泥水自循环反应器的水力流态特性及生活污水处理效能

以Na Cl为示踪剂进行示踪脉冲响应试验,研究了同一水力停留时间(HRT)下泥水自循环反应器(AMTR)与AAO反应器水力特性的区别,以及泥水自循环反应器在不同HRT下的停留时间分布曲线和水力特性参数。试验结果表明:当HRT=9. 7 h时,AMTR比起AAO具有较强的水力混合程度以及较低的死区容积率;当HRT在9. 7～13. 75 h变化时,AMTR死区容积率Vd/V为0. 169～0. 124;随着HRT的增大,串联级数N由2. 87减小到2. 27,轴向扩散数D/UL由0. 223增大到0. 317,AMTR推流效果减小,混合程度增大,流态处在完全混合与平推流之间,具有较强的抗冲击负荷能力。此外,通过污泥接种培养,当AMTR稳定运行时,其处理城市生活污水效能较高,COD、TN、TP的去除率分别为85%、70%和85%。     

上下流室宽度比对厌氧折流板反应器水力特性的影响

借助计算流体力学技术(CFD)获取四组厌氧折流板反应器(ABR,上下流室宽度比分别为2:1、3:1、4:1及5:1)的停留时间分布(RTD),并计算串联数(N)、扩散数(D/μL)及水力死区容积占比(V_d/V)等参数,以分析反应器流动、混合等水力特性;在此基础上选择最佳上下流室宽度比值,优化ABR反应器的设计。结果表明:当容积和理论水力停留时间(HRT)相同时,提高上下流室宽度比,N随之降低,最低值为4.80,而D/μL呈上升趋势,最大值为0.118;V_d/V随上下流室宽度比的增大,呈先下降后升高的趋势,比值为4:1时V_d/V最小,仅为3.13%。选取水力效率(λ)作为反应器的水力评价指标,在2:1~4:1的流室宽度比范围内,λ相差不大,属于理想范围。综合考虑反应器流动混合特性、死区占比及水力效率,确定反应器的最佳上下流室宽度比为4:1。     

冲击负荷对厌氧折流板反应器运行性能的影响

应用厌氧折流板反应器处理玉米杆纤维浆粕废水，研究了冲击负荷对反应器运行性能的影响。在进水COD浓度为4000mg／L，HRT由40h减少至18h，OLR由2.40kgCOD／m~3·d上升为5.35COD／m~3·d水力负荷冲击下，COD去除率仅由81.9％下降到75.7％；在HRT为24h，进水浓度由4002mg／L上升到6560mg／L，OLR由4.00kgCOD／m~3·d的有机负荷冲击下，COD去除率81.1％下降到75.1％。表明反应器对水力冲击负荷和有机冲击负荷均由较强的适应性和稳定性。     

厌氧折流板反应器处理硝基苯废水的研究

采用厌氧折流板反应器(ABR)中温处理硝基苯废水,研究了工艺条件和硝基苯的降解特点。试验结果表明：在进水COD．质量浓度为2088mg／L,硝基苯质量浓度为16．8mg／L,水力停留时间(HRT)为24h条件下,ABR能有效地处理硝基苯废水,COD去除率为86．4％,硝基苯去除率为91．1％;在厌氧条件下,硝基苯降解为苯胺,但苯胺很难再进一步分解;硝基苯的去除历程推断为先吸附后分解。     

新型一体式膜生物反应器处理高氨氮、低C/N废水的研究

采用新型一体式膜生物反应器处理高氨氮,低C/N废水.考察了高氨氮、不同进水C/N条件下,反应器对污染物的处理效果,研究了水力停留时间(HRT)和温度对系统稳定性的影响情况.结果表明,当进水氨氮质量浓度为 98.0～150.0mg·L-1,COD/TN为0.8～5.7时,COD、氨氮、TN去除率均随进水C/N的增加而升高,且对TN的去除效果影响最大;温度和HRT都对系统稳定性有一定的影响,低温和较短的HRT都不利于污染物的去除.     

污泥分级分相厌氧反应器水力特性研究

污泥厌氧生物反应器的结构决定了反应器的流态,从而影响着可能达到的污泥处理效率.为了提高石化水厂剩余污泥的厌氧消化效率,对一种新型的污泥分级分相厌氧反应器的结构进行了优化设计.采用停留时间分布RTD(residence time distribution)的方法研究了反应器的降流区、升流区面积之比、溢流板高度和水力停留时间等参数和反应器水力特性之间的关系.结果表明,分级分相反应器的死区较小(7.51%),远低于传统单级厌氧生物反应器(50%~93%);该反应器流态处于平推流和完全混合之间;降流区、升流区面积之比最佳值为1:2,溢流板高度为450 mm时死区最小;在平均污泥浓度为25 gVSS?L?1的条件下,最佳水力停留时间为24 h.     

HABR工艺在印染废水处理中的应用

采用复合式厌氧折流板反应器(HABR)工艺处理印染废水,考察不同水力停留时间(HRT)下HABR对COD、氨氮、色度等的去除效果。结果表明:在HRT为7、10 h和15 h时,出水COD_(Cr)的去除率均值分别为14.94%、25.6%、31.09%,隔室1的COD_(Cr)去除率最高;HRT为10 h时,出水的可生化性提升最显著,B/C由进水的0.26提高至0.35;随着HRT的增加,出水挥发性脂肪酸(VFA)的浓度不断降低,pH不断升高。此外,反应器进水的氨氮浓度均低于出水的氨氮浓度。GC/MS结果表明,HABR反应器处理后的废水中,有机物种类和含量均显著降低,部分大分子有机物被降解。有机物沿程降解动力学模型拟合较好,各隔室的有机物比降解速率不断降低。     

纤维素乙醇废水处理研究

采用微电解+厌氧折流板反应器(ABR)+上流式厌氧污泥床(UASB)+膜生物反应器(MBR)组合工艺对纤维乙醇滤液进行处理.结果表明,当滤液COD在12 000 mg·L-1左右,该组合工艺中厌氧停留时间(HRT)为48 h时,厌氧COD去除率达到72%,MBR停留时间(HRT)20 h时,COD的去除率在80.8%～87.5%之间,出水COD浓度稳定在301～537mg·L-1,且MBR抗冲击负荷能力较强.