一种适合农村的污水处理技术-厌氧折流板反应器

2021-04-29 07:54刘玲花
中国农村水利水电 2021年4期
关键词:反应器去除率污泥

刘玲花,李 昂

(中国水利水电科学研究院,北京100038)

随着中国经济社会的快速发展,农村生活污水产生量不断增加,与之不相称的是农村污水处理率却很低。据统计截至2015年,除西藏和港澳台,我国17 848 个建制镇中,约25.3%的建制镇对生活污水进行处理,全国1.15 万个乡264.5 万个村庄中,仅有7.1%的乡对生活污水进行处理[1]。

农村地区经济技术落后,所选择农村生活污水处理技术应具有工艺流程简单、投资省、运行维护管理简便、运行费用低等特点。废水生物处理技术分为好氧和厌氧生物处理技术,城市污水处理厂常用的好氧生物处理技术如活性污泥反应法、生物膜法等,存在投资大、能耗高、运行费用高等缺点,在农村难以推广应用[2]。与好氧生物处理技术相比,厌氧生物处理技术具有无需曝气通氧,运行费用低,可产生沼气用于能源回收利用等优点[3]。除此以外,高效厌氧生物反应器还有一项更重要的优点是对固体生物的截留能力强,能够在相对较短的水力停留时间(HRT)下维持更高的COD 负荷和更长的污泥停留时间(SRT)[4]。

厌氧折流板反应器(Anaerobic Baffled Reactor,简称ABR)具有结构简单,无需特殊的气固分离系统,污泥产生量低,运行费用低,耐冲击负荷能力强,对毒性物质适应能力强,处理效果好等优点[5-7]。因而ABR 广泛应用于不同类型污水处理中,近些年来,众多学者认识到ABR 在经济不发达地区处理废水的优势[8,9]。

1 ABR反应器的发展

20世纪80年代初,Bachmann 等[10]研发了ABR 反应器,该反应器由多个垂直折流板将反应器分割成多个隔室,隔室之间串联运行(图1)。当废水从反应器的进口流向出口时,串联设置的垂直挡板使废水上下折流流动,由于废水的上下折流流动和反应过程中产生气体的上升作用,反应器内的细菌发生缓慢上升和沉降运动,从而提高了有机污染物降解速率。ABR 反应器的突出特点是多隔室结构,该结构使厌氧产酸和产甲烷作用发生在反应器的不同隔室中,从而使每个隔室中培养驯化出不同类型的微生物[7],既提高了反应器的处理负荷和处理效率,又增强了反应器的稳定性和对不同影响因素的适应性[11]。Krish⁃na 等[12]研究了八隔室ABR 反应器处理低浓度废水时各隔室微生物的分布情况,发现有机物降解主要发生在最初的几个隔室中,第一隔室的挥发性脂肪酸(Volatile fatty acid,VFA)显著增加,pH 明显下降,表明发生了产酸反应,在之后的几个隔室中pH 逐步增加,VFA 浓度逐渐降低,表明沿着水流方向发生了产酸相和产甲烷相的分离。沈耀良等[13]采用六隔室ABR 反应器处理废水,发现沿着水流方向pH 先下降后上升,VFA 浓度则先上升后下降,前3 个隔室发生了产酸过程,后3 个隔室发生了产甲烷过程,表现出明显的产酸和产气分离特性。

图1 厌氧折流板反应器示意图Fig.1 Schematic diagram of anaerobic baffle reactor

鉴于大多数厌氧微生物尤其是产甲烷菌的生长速度缓慢,因此ABR 反应器设计的主要目标是保证细菌细胞在反应器中具有足够长的停留时间,减少或避免细菌从反应器中流失。Faisal 等[14]将ABR 反应器改进为载体厌氧折流板反应器(Carrier Anaerobic Baffled Reactor,CABR),CABR 综合了ABR反应器和生物膜反应器的优点,是一种适用于中国农村地区的分散式生活污水处理技术[15]。Bachmann 等[16]将ABR 反应器的上向流室加宽,下向流室变窄,从而更利于微生物和水的接触,改进后的反应器,处理效率得到明显提高。Tilche 等[17]为了减少污泥流失和提高污泥停留时间,对ABR 反应器进行改进,研发了复合式厌氧折流板反应器(Hybrid Anaerobic Baffled Reactor,HABR),在最后一个隔室增加了固体沉淀室,将沉淀污泥回流至第一隔室,并在前两个隔室的液面处随机放置了鲍尔环填料,在第三隔室中放置了具有较大孔隙率的波纹填料,从而减少了固体流失,这种结构可以承受更高的进水负荷。汪洋[18]研究了五隔室HABR 处理农村生活污水,在第三、四和五隔室的上向流室添加立体弹性填料,结果表明反应器对COD 去除率达到88.85%。Boopathy等[19]对ABR 反应器进行改进,将第一隔室的尺寸增加到原来的2倍,达到10 L,第二隔室为5 L,用以处理含有大量小颗粒物质的养猪废水,结果表明较大体积隔室对固体小颗粒物质具有良好的保留能力,该反应器的固体含量(20.9 g/L)是三隔室ABR 的两倍。

综上,研究人员对于ABR 反应器的改进主要是:①增大上向流和下向流隔室的体积比,从而降低上向流隔室的流速。②在隔室中增加不同类型的填料,提高污泥停留时间,防止污泥流失。③让折流板的下部与水平面成45 度角。④在最后一个隔室增加沉淀室,将污泥回流至第一隔室等,所有这些改进措施的目的是提高污泥在反应器中的停留时间,减少污泥流失,确保细菌细胞与污染物充分接触,从而提高反应器的处理效能。

2 ABR污水处理的影响因素

2.1 温 度

细菌生长繁殖需要适宜的温度条件,通常对于厌氧反应器,最佳温度范围是25~35 ℃,如果温度低于最佳范围,污染物的去除效率则会下降[20]。郭昱廷等[21]研究了15、35 和50 ℃3种温度条件下,ABR 反应器的污水处理效果,发现35 ℃时COD的去除率为96.2%,15 ℃和50 ℃时COD 去除率仅为70.3%。刘捷等[22]研究了不同温度条件下ABR反应器的处理效能,结果表明温度对COD 去除效果影响不大,在20~37 ℃的温度范围内,COD 去除率超过了93%,温度骤然降到10 ℃时,起初COD 去除率明显下降,但经过15 d 低温条件驯化,微生物逐渐适应了低温条件,COD 去除率又恢复到了92%;但温度对氮、磷的去除效果影响较大,20~37 ℃温度范围内,氨氮、总氮和总磷去除率维持在97.2%、80.3%和90.4%左右,温度降低到10 ℃时,氨氮和总氮去除率降低为35.2%和40.4%左右。Feng等[23]研究了载体型厌氧折流板反应器在不同温度下的性能,反应器的操作温度最初控制在28 ℃,然后以每天1℃的速率降至18 ℃,接着反应器以恒定的进料负荷运行10 d,然后在相同的操作条件下以每天1 ℃的速率将温度进一步降低至10 ℃,发现温度影响SS的去除,低温下VFA 浓度高,表明低温下反应速率降低了。有的研究表明当温度降至15 ℃以下时,反应速率会降低很多[20,24]。

综上,ABR 反应器对温度有较宽的适应范围,在15~37 ℃的范围内运行时,温度对COD 的去除效果影响不大,甚至在10 ℃的低温条件下,COD 去除率可超过80%。温度对氮、磷的去除影响大于COD,温度降低到10 ℃时,氮和磷的去除率会显著降低。

2.2 pH

pH 是影响ABR 反应器运行的重要控制因素,pH 值决定了厌氧生物反应系统能否正常运行。ABR 中的pH 值取决于进水碱度和厌氧生物反应产生的VFA 浓度,如果产生酸的浓度超过可利用的碱度,反应器将会酸化,pH值下降,过度酸化会抑制微生物的活性,如果停止产甲烷,VFA 可能会继续积累,进一步恶化反应器的环境条件[25-27]。ABR 反应器中每个隔室的pH 值不同,由于发酵细菌的作用,VFA 在初始几个隔室中积累,pH 下降,但随着反应的进行,后面各隔室的VFA 浓度逐渐降低,碱度逐渐增加,因此pH 值也逐渐增加[23]。研究表明由于VFA 浓度过度累积引起的酸化可导致ABR 反应器运行的失败[20],因此,为了防止过度酸化,可以使用碱性物质如NaOH 和NaHCO3调节pH[27]。刘宇红等[28]研究了pH 值和碱度对ABR 反应器的影响,结果表明:在反应器启动阶段,需要外加碱液提高进水碱度,从而保证各隔室中微生物的良好生长环境,否则很容易产生VFA 积累,使反应器内pH 值下降,最终导致启动失败。Foxon[11]指出原水碱度对稳定ABR 反应器pH 值以及对建立稳定的厌氧微生物种群具有重要作用,当pH 值下降至6.5 以下时,厌氧过程会受到抑制。

综上,pH 和碱度会对ABR 反应器处理效能产生一定的影响,pH 低于6.5 会对ABR 反应器厌氧过程产生抑制作用,此时需要在进水中添加碱性物质调节pH。

2.3 进水有机物浓度

进水有机物浓度不会直接影响ABR 的性能,但可能会影响污染物的去除率。李清雪等[29]在温度15~29 ℃,HRT 为6~24 h条件下,研究了进水有机物浓度对去除效果的影响,当进水有机物浓度从267 增加到1 772 mg/L,COD 去除率从76%提高到了90%。沈耀良等[30]研究结果表明进水COD 浓度为550~850 mg/L 时,COD 的去除率为90.2%~95.4%,然而进水COD 浓度为150~350 mg/L时,COD的去除率仅为50.3%~80.1%,由此可见进水有机物浓度是反映微生物营养状况的指标,当处理低有机物浓度废水时,应选用较低的HRT 和较高的进水有机负荷,以确保微生物得到足够的营养,上述研究结果表明ABR 进水COD浓度最好大于400 mg/L。当处理高浓度废水时,建议使用较低的进水有机负荷以确保有机物被生物完全降解,防止因沼气产量提高而导致污泥漂浮[20]。

综上,只要进水COD 浓度不低于400 mg/L,ABR 反应器都能达到良好的COD 去除效果,进水COD 浓度对ABR 反应器的处理效能影响不大。

2.4 水力停留时间

水力停留时间是ABR 反应器的重要控制因素。Zhao 等[31]在温度为25 ℃条件下,采用四隔室ABR 反应器处理污水,研究了5 个不同的HRT(20.5、15.3、9.6、5.2 和2.9 h)和相应的有机负荷[0.30、0.54、0.79、1.92和2.55 kg COD/(m3·d)]条件下,对COD去除率的影响,发现HRT 从20.5 h 降至15.3 h 时,COD 去除率从82.5%增加到88.1%,HRT 继续降低至9.6 h,去除率降低至79.4%,当HRT 降至2.9 h 时,COD 去除率进一步降低至68.4%左右,因此,最佳HRT 为9.6 h。李清雪等[29]研究发现,反应器COD 的去除率与HRT 成正比,HRT越短,反应器对COD 的去除率越低,HRT 越长,反应器对COD 去除率越高;当HRT 从24 h缩短到6 h 时,COD 去除率从91.7%降低到55.2%,反应器的最优HRT 为18 h。许多研究的研究结果表明COD 去除率随着HRT的增加而增加,HRT 达到48 h后,COD 去除率趋于稳定[9,24,31,32]。HRT太低会影响COD的去除率,Bodkhe 等认为HRT 小于6[32],Nasr 等[24]认为HRT 小于12 h,COD 去除率显著降低。在非常低的HRT 下,ABR 对有机物的去除率降低的原因可能是细菌没有足够的时间来消耗有机物。

HRT 越大,ABR 反应器对污染物的去除效果越好,ABR 反应器的最佳HRT 为48 h。HRT 决定了ABR 反应器中上向流室的上向流速度,为保持良好的处理效能,上向流速度应小于2 m/L,最佳为0.1~0.5 m/h。

2.5 反应器启动的影响

ABR 反应器的成功启动是其有效处理污水的先决条件,由于厌氧微生物特别是产甲烷菌的生长速度缓慢,因此,ABR 的启动需要一定的时间。为成功启动ABR 反应器,建议启动时进水负荷要低,因为在较低的进水负荷下,产气量较低,废水上向流流速慢,利于微生物繁殖。ABR 反应器的启动有两种方式,一种是HRT 恒定不变,逐步增加进水有机物浓度,一种是进水有机物浓度不变,逐渐增加HRT,后一种启动方式显示出更好的反应器性能和运行稳定性[33]。杨春等[34]研究用ABR 处理农村生活污水,启动反应器初期采用低进水负荷0.13 kg/(m3·d),然后逐渐提高进水有机负荷至2.19 kg/(m3·d),60 d内反应器完成挂膜,对COD 的去除率稳定在66%。班巧英等[35]采用低负荷、分阶段运行方式启动ABR 反应器,启动过程分为3个阶段:第一阶段采用低负荷运行方式,固定HRT 为24 h,然后将进水COD 浓度从500 mg/L 逐步提高到6 000 mg/L,第二阶段采用延长HRT 与提高进水COD 浓度交替进行的方式,将HRT 由24 h延长至48 h,而进水COD 浓度由6 000 mg/L 提高到8 000 mg/L,第三阶段采用固定COD 浓度,逐步缩短HRT 的方式,将HRT 由48 h 缩短至36 h。Feng 等[9]在48 ℃的温度下以48 h 的HRT 进行CABR的启动研究,经过三周的运行,有机物去除率和反应器pH 曲线逐渐趋于稳定,表明反应器获得成功启动,启动初期pH逐渐降低,但随后波动减少,并且在21 d 后观察到沿反应器水流方向pH 呈温和增加趋势。李清雪等[30]在HRT为24 h的条件下启动ABR 反应器,发现运行60 d 后,反应器对COD 的去除率稳定在80%左右,反应器启动成功,进入正常运行。

ABR 反应器正常运行之前需要留出足够的启动时间,以便反应器内产生适量的污泥,ABR 反应器成功启动后才能达到良好的污染物去除效果。启动ABR 反应器时应采用低进水有机负荷,同时接种适量污泥,然后逐渐提高进水负荷直到出水COD达到稳定值以及恒定的沼气产量。

2.6 冲击负荷的影响

2.6.1 进水有机物冲击负荷

许多研究结果表明,进水COD 浓度变幅达到典型生活污水浓度3 倍时,会引起前几个隔室的COD 浓度出现增加的现象,但对ABR 出水COD 浓度影响不大,而且几个小时后,ABR 反应器运行情况恢复正常。Krishna 等[36]将HRT 固定为8 h,研究了进水COD 浓度引起的冲击负荷变化对ABR 反应器处理效率的影响,进水COD 浓度分别在4 h 和8 h 内增加了1 倍和两倍,仅在前三或四个隔室的COD 浓度出现了明显的增加,第一和第二隔室受到的影响最大,第四隔室之后流出的COD 浓度基本不变,受到冲击负荷后6 h,所有隔室的有机物浓度均恢复到冲击负荷前的水平。Bodkhe[32]等人的研究结果表明,尽管进水COD浓度波动很大,但出水COD 浓度变化不大。Foxon[12]的研究发现由于非法倾倒高浓度废水,曾一度导致ABR 反应器的酸化和反应器故障,然而非法倾倒事故发生10 d 后,ABR 反应器运行恢复正常。

进水COD 浓度突然上升所引起的冲击负荷短时间内会对ABR 反应器的前面几个隔室造成影响,引起前面几个隔室的COD 浓度增加,但对ABR 反应器出水水质影响不大,且经过一定时间后,反应器逐渐适应新的进水负荷,所有隔室的COD 浓度又恢复到原来的初始水平。

2.6.2 水力冲击负荷

Krishna[36]在保持进水COD 浓度不变情况下,将HRT 从6 h突然降到了1 h(上向流流速为2 m/h),冲击负荷从2 kgCOD/(m3·d)增加到了12 kgCOD/(m3·d),增加了6 倍,发生冲击负荷的初期,反应器VFA 的浓度增加,且冲击负荷造成上向流室的上向流速度增加,反应器中约10%的污泥被冲走,因而导致出水COD 浓度增加了450%,但冲击负荷发生后不到10 h,反应器的COD就又恢复到了以前的处理率和出水水质。

Langenhof 等[37]研究表明HRT 为6 h时,COD 去除率超过了80%,48 h 内将HRT 从6 h 降到1.3 h(上向流的流速为1 m/L),仅流失掉少量污泥(0.05 gVSS/d),去除率仍维持在40%以上。聂会元等[38]将进水COD 浓度维持在2 500~3 000 mg/L 范围内,将HRT 由27 h 降到15 h,COD 去除率基本没有变化。Krishna等[39]用ABR 处理COD 浓度约为500 mg/L 的废水,运行温度为20~38 ℃,进水有机负荷在0.6~2 kgCOD/(m3·d)之间变化,研究发现ABR 在不同进水有机负荷下运行约600 d,没有产生剩余污泥,在进水有机负荷最高为2 kgCOD/(m3·d)时,COD 的去除率也超过88%。

ABR 反应器具有较强的抗冲击负荷能力。发生冲击负荷的短时间内,前几个隔室的COD 和VFA 浓度会受到影响,但对出水水质影响不大,且前几个隔室中的微生物很快就会适应冲击负荷,COD 和VFA 浓度也会恢复到初始的水平。由此可见ABR 反应器隔室的数量对有机物去除起到重要作用,最初几个隔室主要发生水解和酸化作用,后面几个隔室发生产甲烷作用。

2.7 污泥颗粒化

颗粒状污泥能增强污泥的沉降性能,增加ABR 反应器中的生物量,提高污染物的去除效率。许多科研人员在研究ABR 反应器时,都观察到了污泥颗粒化现象[40-42]。李清雪[43]经过半年时间,在四隔室的ABR 反应器中培养出了平均粒径为2~3 mm的颗粒污泥。Uyanik等[44]采用低负荷方式启动ABR,67天后在第二隔室观察到粒径为1~2 mm 的颗粒污泥,其后的镜检表明,颗粒污泥主要由能消耗H2/CO2并以甲酸为底物的微生物组成。

污泥颗粒化直接影响着ABR 反应器的启动,在启动过程中,可采用不同方法加速颗粒污泥的形成,促进颗粒化,从而提高ABR 反应器的处理效率[44]:①控制合适的条件如进水负荷、碱度等能够在ABR 反应器中培养出颗粒污泥,提高反应器的去除效率和运行稳定性;②在颗粒污泥培养过程中添加无机惰性物质可对颗粒污泥的形成起到积极作用;③在启动初期,保证较高的进水碱度(CaCO3,1 000 mg/L)有利于培养出颗粒污泥,颗粒污泥出现以后,再适当降低进水碱度(CaCO3,500 mg/L)。

3 ABR反应器在农村污水处理中的可行性

ABR反应器的应用范围较广,国内外学者利用ABR反应器对多种类型的废水进行了研究(表1)。从表1可以看出,ABR反应器可以有效地处理宽范围浓度的污水包括低浓度和高浓度废水。当废水中的有机物浓度较低时,基质和微生物之间的传质推动力较小,进水负荷低造成产气量较低,从而影响了废水和生物之间的接触,低浓度废水的这些特点对其他厌氧处理技术如上流式厌氧污泥床(UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等的处理效果会产生较大影响,但对于ABR 反应器,可通过减小HRT 而达到较好地处理效果。此外从表1可以看出,只要选择适宜的运行条件,ABR反应器对COD的去除率可达到80%~95%。

表1 ABR反应器可处理的COD浓度水平Tab.1 COD concentration level that ABR reactor can treat

我国农村地区人口居住分散,地形复杂,建设集中式污水处理管网投资高、运行维护难度大,因此城市集中式污水处理技术在农村不具备优势,需要因地制宜地采用分散污水处理技术,而基于源分离的污水技术是适合农村的污水处理技术,表2是农村源分离污水水质特征[46],从表2中可以看出,黑水的COD浓度范围在ABR 污水处理浓度范围内,可将ABR 反应器应用于农村黑水的处理。此外ABR 反应器还可用于农村养殖废水、屠宰废水等高浓度有机废水的处理。

表2 农村源分离污水水质特征 mg/LTab.2 Water quality characteristics of rural source separated sewage

上述分析表明,ABR 反应器具有良好的抗冲击负荷能力,良好的污泥截留能力,良好的产酸相和产甲烷相分离特性,再加上ABR 反应器无需特殊的气固分离系统、无需曝气、运行维护简单、成本低等特点,使其尤其适合农村分散污水处理。

4 ABR与其他处理工艺的组合

农村生活污水可生化性好,非常适合采用生物法进行处理,但是单独采用厌氧生物处理难以达到排放标准,为了获得更好的出水水质,可以将ABR 反应器与好氧处理单元联用,从而弥补厌氧处理单元出水水质不能达到排放标准的缺点,同时利用好氧工艺对污水进行深度处理,可以获得良好和稳定的出水水质,此外还能在有效去除COD 的同时达到脱氮除磷的目的。

4.1 ABR-人工湿地组合工艺

人工湿地技术是一种适合农村分散污水的处理工艺,然而有研究表明人工湿地单独处理农村生活污水存在污染负荷低、易堵塞等问题。因此,在采用人工湿地作为农村生活污水处理技术时,需要相应的预处理单元,对污水中有机物与悬浮颗粒进行去除,解决人工湿地堵塞问题,提高人工湿地的运行效果和时间,ABR 和人工湿地的组合是一种适合农村生活污水的处理工艺。研究人员采用ABR 与人工湿地组合工艺处理农村生活污水,结果表明组合工艺对有机物、悬浮物、氨氮、总氮、总磷都有很好的去除效果,出水水质除氨氮外均能达到《城镇污水处理厂污染物排放标准》排放标准[47,48]。朱凯[49]采用ABR-复合人工湿地组合工艺处理农村生活污水,结果表明组合工艺对有机物、氮、磷具有较高的去除能力,COD、NH4+-N、TN 和TP 的平均去除率在58.2%~84.6%。在ABR-人工湿地组合工艺中,废水中有机物的去除主要发生在ABR 反应器段,氨氮、总氮、总磷主要在人工湿地中得到去除。

4.2 ABR-序批式活性污泥反应器(SBR)组合工艺

序批式活性污泥反应器(SBR)投资和运行费用低,但抗冲击负荷能力较差[50],而ABR 工艺正好弥补了此缺点,为此将ABR 与SBR 工艺结合,可以取长补短,能同时有效去除废水中有机物、氮和磷[51]。叶勇等[52]采用ABR-SBR 组合工艺处理餐饮污水,在组合工艺中ABR 的主要作用是在厌氧微生物作用下,将废水中的大分子有机物降解为易于生物降解的小分子有机物,从而提高后续处理单元SBR 对有机物和总氮的去除效果,该处理工艺表现出良好的COD、TN、TP 去除效果,去除效率分别达到93%、99%和99%。

4.3 ABR-生物接触氧化组合工艺

用生物接触氧化工艺处理低浓度有机废水可达到很高的处理效率,该工艺出水水质稳定。将ABR 与生物接触氧化工艺组合,可以实现两者的优势互补,且适合村镇生活污水的特点。袁惠萍等[53]利用ABR-生物接触氧化组合工艺处理农村生活污水,取得了良好的处理效果,COD 和氨氮的平均去除率超过了99.2%,总氮去除率为40%;COD 主要在ABR 反应器中得到了去除,氨氮主要在生物接触氧化池得到了去除。生物接触氧化作为ABR 的后续工艺,起到了稳定和优化出水水质的作用。张彬彬等[54]采用ABR-生物接触氧化组合工艺处理农村生活污水,发现组合工艺对生活污水COD、SS 具有良好的去除效果,COD、SS、TN去除率平均分别为81.3%、95.8%和64.7%。

综上,由于单独使用ABR 反应器时出水水质尤其是氮磷浓度无法达到我国污水水质排放标准,可以将ABR 反应器与其他处理工艺进行组合,具体选择何种组合工艺需要结合当地的地理环境、经济技术水平以及排水水质要求等条件来确定,土地富裕的地区可与人工湿地结合,土地紧缺的地区可与生物接触氧化等工艺结合。

5 结 语

通过上述分析可以发现,ABR 反应器的应用范围宽广,对低浓度和高浓度有机物废水均有良好的处理效果。在适宜HRT 条件,且进水COD 浓度不低于400 mg/L,ABR 反应器对COD 的去除率可达到80%~95%,进水COD 浓度越高,COD 去除率越大。ABR 反应器具有较强的抗冲击负荷能力包括抗进水COD 浓度冲击负荷和进水水力冲击负荷,冲击负荷一般只会对前1~3 个隔室的生物作用产生短暂影响,对后面几个隔室的影响不大。ABR 反应器的多隔室结构对其稳定运行起到了非常重要的作用,进水负荷的波动效应会由反应器中多个隔室平衡分担,不会影响整体出水水质。

与城市传统处理技术如活性污泥相比,ABR 反应器能量需求低,不需要曝气充氧。具有结构简单,无需特殊的气固分离系统,污泥产生量低,运行和操作费用低,耐冲击负荷能力强,管理简单、运行成本低等优点,非常适合农村分散污水处理,可用于农村黑水、养殖废水、屠宰废水等不同浓度水平的污水处理。仅用ABR 反应器,其处理出水不能满足我国污水排放标准,将ABR 与其他类型反应器联用,不仅可弥补厌氧处理出水不能达到排放标准要求的缺点,获得良好和稳定的出水水质,此外还能达到脱氮除磷的目的。

现有的ABR 研究结果表明ABR 反应器是一种低维护、运行效果稳定的处理系统,但是当前大部分的研究是基于小规模或中试规模试验,实际生产规模ABR 反应器的长期运行经验较少。ABR 反应器设计的优化还需要通过大量实际规模的ABR反应器的长期运行与监测结果来实现。建议未来在以下几个方面对ABR 反应器开展深入研究:如何进一步提高ABR 反应器的污泥停留时间,减少污泥流失,如何解决不利影响因素下ABR 的过度酸化问题,研究反应器中污染物的降解和代谢机理以及可能产生的中间产物,ABR与其他处理技术的组合。 □

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