折板厭氧反應器(ABR),是美國人麥卡蒂于1982年開發(fā)的,反應器內設置豎向導流板,將反應器分隔成串聯(lián)的幾個反應室,每個反應室都是一個相對獨立的上流式污泥床(UASB)系統(tǒng)。幾個反應室串聯(lián)使用,更接近于推流式。在反應室內馴化培養(yǎng)出與該處的環(huán)境條件相適應的微生物群落。在I區(qū)馴化產生的是產酸菌,在II區(qū)馴化產生的是產甲烷菌。這樣將產酸菌和產甲烷菌分開,各自集中馴化培養(yǎng)后對污水進行處理,和完全混合式的UASB反應器相比,極大地提高了處理效率。ABR工藝是兩相厭氧技術的成功應用。
所謂兩相厭氧處理工藝,是國外70年代發(fā)展起來的技術,其主要含義是:由于厭氧處理過程可簡單的分為兩個階段,即產酸階段和產甲烷階段,兩個階段中作用的微生物菌群在組成和生理生化特性方面存在很大差異。
兩相厭氧消化工藝就是為克服單相厭氧消化工藝的上述缺點而提出的,其主要特點是采用兩個獨立的反應器串聯(lián)運行,第一個反應器為產酸反應器,第二個反應器為產甲烷反應器。第一階段中占優(yōu)勢的微生物是水解、發(fā)酵細菌,其作用是將復雜的大分子有機物分解為簡單的小分子單糖、氨基酸、脂肪酸和甘油,然后再進一步發(fā)酵為各種有機酸。這類細菌種類多,代謝能力強,繁殖速度快,倍增時間最短的僅幾十分鐘,對環(huán)境條件的變化也較不敏感,第二階段主要由產甲烷菌起作用,將有機酸進一步轉化為甲烷,這類細菌種類較少,可利用的基質有限,繁殖速度很慢,倍增時間從10小時至6天,又對環(huán)境因素如PH值、溫度、有毒物質的影響十分敏感。因此,人們發(fā)現在一個反應器內維持這兩類微生物的協(xié)調和平衡十分不易。這種平衡實質上是脂肪酸產生與被利用之間的平衡,它一旦被破壞就會出現脂肪酸積累,反應器酸化的現象使產甲烷菌受到抑制,厭氧消化過程不能正常進行,因此反應器的處理能力降低,甚至導致完全失效。
ABR反應器的結構圖如下圖所示:
此外,相對于UASB反應器等其他形式的高效厭氧反應器,ABR反應器具有構造簡單、施工簡便、不需要三項分離器、造價低,運行穩(wěn)定等優(yōu)點。
ABR反應器處理常見食品行業(yè)的污水,該工藝具有處理效率高,投資低,可省去三相分離器,啟動時間短,處理穩(wěn)定,不需混合攪拌裝置和不存在污泥堵塞等優(yōu)點,具了解,此法在國外已應用較多,并獲得良好效果。