折板厭氧反應(yīng)器(ABR),是美國人麥卡蒂于1982年開發(fā)的,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)置豎向?qū)Я靼,將反?yīng)器分隔成串聯(lián)的幾個反應(yīng)室,每個反應(yīng)室都是一個相對獨立的上流式污泥床(UASB)系統(tǒng)。幾個反應(yīng)室串聯(lián)使用,更接近于推流式。在反應(yīng)室內(nèi)馴化培養(yǎng)出與該處的環(huán)境條件相適應(yīng)的微生物群落。在I區(qū)馴化產(chǎn)生的是產(chǎn)酸菌,在II區(qū)馴化產(chǎn)生的是產(chǎn)甲烷菌。這樣將產(chǎn)酸菌和產(chǎn)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(yīng)器相比,極大地提高了處理效率。ABR工藝是兩相厭氧技術(shù)的成功應(yīng)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(shù),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(chǎn)酸階段和產(chǎn)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(yīng)器串聯(lián)運行,第一個反應(yīng)器為產(chǎn)酸反應(yīng)器,第二個反應(yīng)器為產(chǎn)甲烷反應(yīng)器。第一階段中占優(yōu)勢的微生物是水解、發(fā)酵細(xì)菌,其作用是將復(fù)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(xì)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(chǎn)甲烷菌起作用,將有機酸進一步轉(zhuǎn)化為甲烷,這類細(xì)菌種類較少,可利用的基質(zhì)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(zhì)的影響十分敏感。因此,人們發(fā)現(xiàn)在一個反應(yīng)器內(nèi)維持這兩類微生物的協(xié)調(diào)和平衡十分不易。這種平衡實質(zhì)上是脂肪酸產(chǎn)生與被利用之間的平衡,它一旦被破壞就會出現(xiàn)脂肪酸積累,反應(yīng)器酸化的現(xiàn)象使產(chǎn)甲烷菌受到抑制,厭氧消化過程不能正常進行,因此反應(yīng)器的處理能力降低,甚至導(dǎo)致完全失效。
ABR反應(yīng)器的結(jié)構(gòu)圖如下圖所示:
此外,相對于UASB反應(yīng)器等其他形式的高效厭氧反應(yīng)器,ABR反應(yīng)器具有構(gòu)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(yīng)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(yīng)用較多,并獲得良好效果。