江蘇省ic厭氧反應(yīng)器優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)廠家

江蘇省ic厭氧反應(yīng)器優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)廠家

污水厭氧生物處理工藝 —IC 厭氧反應(yīng)器

20世紀(jì)70年代以來，厭氧技術(shù)以其節(jié)省能源并可進(jìn)行能源回收、處理成本低以及更適于處理高濃度有機(jī)廢水等突出優(yōu)點(diǎn)受到了廣大水處理工作者的認(rèn)可與重視，其發(fā)展出現(xiàn)了第2個高潮。到了20世紀(jì)80年代中期，結(jié)合了現(xiàn)有廢水處理工藝與內(nèi)循環(huán)技術(shù)的內(nèi)循環(huán)(IC)厭氧反應(yīng)器應(yīng)運(yùn)而生，它是由荷蘭Paques公司在UASB基礎(chǔ)上推出的第3代高效厭氧反應(yīng)器，以其處理容量高，投資少，占地省，運(yùn)行穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)而深受矚目，并已成功地應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、造紙及食品加工等行業(yè)的生產(chǎn)污水處理中。IC反應(yīng)器是對現(xiàn)代高效反應(yīng)器的一種突破，有著重大的理論意義和實(shí)用價值。

1、IC反應(yīng)器的構(gòu)造、工作原理及特點(diǎn)

1.1　IC反應(yīng)器的構(gòu)造

IC反應(yīng)器可以看作由2個UASB反應(yīng)器串聯(lián)構(gòu)成，具有很大的高徑比，一般為4～8，高度可達(dá)16～25m，由5個基本部分組成:混合區(qū)、*反應(yīng)室、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，第二反應(yīng)室和出水區(qū)，其中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是IC工藝的核心構(gòu)造，由一級三相分離器、沼氣提升管、氣液分離器和泥水下降管組成(見圖1)。

1.2　IC反應(yīng)器的工作原理

IC反應(yīng)器的5個基本部分有其各自的特點(diǎn)，以下對各部分作簡要介紹。

1.2.1 混合區(qū)(進(jìn)液和混合)

廢水通過布水系統(tǒng)進(jìn)入反應(yīng)器內(nèi)，在混合區(qū)與從IC反應(yīng)器上部返回的泥水混合液、反應(yīng)器底部的污泥充分混合，由此產(chǎn)生對進(jìn)液的稀釋和均質(zhì)作用，從而大大減輕了沖擊負(fù)荷及有害物質(zhì)的不利影響。

1.2.2*反應(yīng)室(污泥膨脹床區(qū))

廢水和顆粒污泥混合物在進(jìn)水與循環(huán)水的共同推動下，進(jìn)入*反應(yīng)室，由于回流的影響，此部分產(chǎn)生較大的上升流速，大可達(dá)10～20m/h，導(dǎo)致此部分污泥處于膨脹流化狀態(tài)，廢水和污泥之間產(chǎn)生強(qiáng)烈而有效的接觸，優(yōu)化了傳質(zhì)，大大地提高了生化反應(yīng)速率。有機(jī)物質(zhì)在此也盡可能多的被分解，同時產(chǎn)生大量的沼氣，這些氣體被一級三相分離器收集并導(dǎo)入沼氣提升管，通過這個提升裝置部分泥水混合物被傳送到反應(yīng)器頂部的氣液分離器，氣體在這里被分離后導(dǎo)出系統(tǒng)。

1.2.3 內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)

*反應(yīng)室產(chǎn)生的氣體被一級三相分離器收集進(jìn)入沼氣提升管中，產(chǎn)生氣提作用，氣體攜帶著泥水混合物快速上升，在反應(yīng)器頂部的氣液分離器分離之后排出，剩余的泥水混合物則經(jīng)泥水下降管向下流入反應(yīng)器底部的混合區(qū)，由此在反應(yīng)器內(nèi)形成內(nèi)循環(huán)。氣提動力來自于上升的和返回的泥水混合物中氣體含量的巨大差別，因此，這個泥水混合物的內(nèi)循環(huán)不需要任何外加動力。值得一提的是，這個循環(huán)流的流量隨著進(jìn)液中COD量的增大而自然增大，因此反應(yīng)器具有自我調(diào)節(jié)的作用，原因是在高負(fù)荷條件下，產(chǎn)生更多的氣體，從而也產(chǎn)生更多的循環(huán)水量，稀釋作用隨之增大。根據(jù)不同的進(jìn)水COD負(fù)荷和反應(yīng)器的不同構(gòu)造，內(nèi)循環(huán)量可達(dá)進(jìn)水流量的0.5～5倍。這對于反應(yīng)器的穩(wěn)定運(yùn)行意義重大。

1.2.4第二反應(yīng)室(精處理區(qū))

經(jīng)*反應(yīng)室處理后的廢水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過一級三相分離器進(jìn)入第二反應(yīng)室的污泥床進(jìn)行剩余COD的降解過程，這部分相當(dāng)于一個有效的后處理過程，提高和保證了出水水質(zhì)。產(chǎn)生的氣體被二級三相分離器收集并導(dǎo)出反應(yīng)器。在第二反應(yīng)室內(nèi)的污泥負(fù)荷較低，水力停留時間相對較長，水力流態(tài)接近于推流狀態(tài)，因此廢水在此得到有效處理并避免了污泥的流失。廢水中的可生物降解有機(jī)物幾乎得到*的去除。由于大量的COD已在*反應(yīng)室中去除，第二反應(yīng)室的產(chǎn)氣量很小，不足以產(chǎn)生很大的流體湍動，加之，內(nèi)循環(huán)流動不通過第二反應(yīng)室，因此混合液的上升流度很小。這兩個原因使生物污泥能很好地保留在反應(yīng)器內(nèi)。

1.2.5出水區(qū)

經(jīng)*、二反應(yīng)室處理的污水經(jīng)溢流堰由出水管導(dǎo)出，進(jìn)入后續(xù)的處理工藝。經(jīng)IC反應(yīng)器處理后的污水COD去除率一般在80%以上。

1.3  IC反應(yīng)器的特點(diǎn)

IC反應(yīng)器是在UASB基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，它很好地解決了UASB的一些弊病。IC反應(yīng)器采具有以下特點(diǎn)：

1.3.1容積負(fù)荷率高，水力停留時間短

IC反應(yīng)器進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷率一般可高出普通的UASB反應(yīng)器的3～4倍。即使處理較低濃度有機(jī)廢水，如啤酒廢水，當(dāng)COD為2000～3000mg/L時，進(jìn)水容積負(fù)荷率也可達(dá)20～25kgCOD/(m³·d)，HRT僅為2～3h，COD去除率可達(dá)80%。

1.3.2節(jié)省基建投資和占地面積

處理同樣的廢水，IC反應(yīng)器的體積為普通UASB反應(yīng)器的1/4～1/3左右，加之大高徑比，使其基建投資低，占地面積特別省。

1.3.3抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)，且具緩沖pH能力

IC反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)流量與進(jìn)水在*反應(yīng)室充分混合，使原廢水充分稀釋，提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。并且可利用內(nèi)循環(huán)流量中COD轉(zhuǎn)化的堿度，對反應(yīng)器內(nèi)pH緩沖，減少進(jìn)水的投堿量。

1.3.4沼氣提升實(shí)現(xiàn)內(nèi)循環(huán)，不必外加動力

IC反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力實(shí)現(xiàn)，不必另設(shè)水泵，從而可節(jié)省能耗。

1.3.5出水的穩(wěn)定性好

因?yàn)镮C反應(yīng)器相當(dāng)于上下兩個UASB反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行，廢水經(jīng)粗處理后又進(jìn)入精處理區(qū)，出水水質(zhì)較為穩(wěn)定。

1.3.6啟動期短

IC反應(yīng)器的啟動期一般僅為1～2個月，而UASB反應(yīng)器的啟動周期長達(dá)4～6個月。

2、IC反應(yīng)器的應(yīng)用

自1985年荷蘭PAQUES公司建立了*個IC中試反應(yīng)器；1988年*座生產(chǎn)性規(guī)模的IC反應(yīng)器投入運(yùn)行以來。目前，IC反應(yīng)器已成功地應(yīng)用于啤酒生產(chǎn)、造紙及食品加工等行業(yè)的生產(chǎn)污水處理中。

2.1處理土豆加工廢水

土豆加工廢水是典型的高濃度有機(jī)廢水，生產(chǎn)時主要有高、低濃度2種，其中高濃度廢水含有氨基酸、蛋白質(zhì)、糖類、酰胺類、鉀鹽和纖維素等多種化合物；低濃度水主要是洗滌水。土豆加工廢水具有COD濃度高、可生化性強(qiáng)的特點(diǎn)。*個中試IC厭氧反應(yīng)器以及其后建成的100m³IC厭氧反應(yīng)器都是用于處理這種廢水，IC厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷達(dá)到了35～50kgCOD/(m³·d)，停留時間為4～6h，而處理同類廢水的UASB反應(yīng)器容積負(fù)荷為10～15kgCOD/(m³·d)，停留時間為十幾至幾十小時。

2.2 處理啤酒廢水

啤酒廢水主要來自糖化和發(fā)酵車間，廢水的COD約為1500～3000mg/L，有時可達(dá)4000～5000mg/L，可生化性強(qiáng)，不含明顯抑制厭氧微生物生長的物質(zhì)。用IC反應(yīng)器處理，容積負(fù)荷可達(dá)15～30kgCOD/(m³·d)，水力停留時間為2～4h，COD去除率在75%以上;而UASB處理啤酒廢水，容積負(fù)荷一般僅為4～7kgCOD(m³·d)。

我國部分啤酒廠采用了IC工藝處理啤酒廢水，比如上海富士達(dá)釀酒公司、沈陽華潤雪花啤酒有限公司和哈爾濱啤酒(沈陽)有限公司都采用了此處理工藝。

2.3處理造紙廢水

在1996年以來的處理造紙廢水的工程項(xiàng)目中，IC反應(yīng)器工程比例大大超過了UASB反應(yīng)器，造紙工業(yè)也已成為IC反應(yīng)器應(yīng)用多的領(lǐng)域之一。IC反應(yīng)器可用于各類廢紙制漿的廢水處理達(dá)標(biāo)排放,通過治理后的廢水回用,即不同程度的封閉循環(huán),或者*沒有廢水排放的*。

3、反應(yīng)器的啟動及厭氧污泥顆?；?/strong>

IC反應(yīng)器建立后如何在短期內(nèi)快速啟動反應(yīng)器是整個廢水處理的關(guān)鍵。反應(yīng)器中顆粒污泥的形成也是反應(yīng)器啟動的關(guān)鍵。

良好的厭氧污泥顆粒化受多個過程影響，包括微生物體從固體顆粒表面的吸附和解吸附，微生物的附著，生物膜的增長和解體等。顆粒化需一定的水力條件，如水力停留時間小于微生物大生長率的倒數(shù)，上流速度小于顆粒的終降速，保證一定的流速沖刷以使顆粒成型并保持一定的密度和厚度而不至于過大。反應(yīng)器內(nèi)固液氣三態(tài)的流態(tài)化、回流液與進(jìn)液的混合、反應(yīng)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、規(guī)模的大小等都對污泥顆粒化有一定的影響。

實(shí)際應(yīng)用中，接種污泥的性質(zhì)對IC反應(yīng)器的啟動非常重要。實(shí)際工程中多用UASB厭氧顆粒污泥接種，啟動速度相對較快。絮狀污泥也可作為接種污泥啟動反應(yīng)器，但速度較慢，其穩(wěn)定性還需進(jìn)一步研究。反應(yīng)器啟動后形成的顆粒污泥粒徑多在1mm以上，大可達(dá)5mm。

厭氧生物處理<十>——厭氧顆粒污泥

4、結(jié)語

IC反應(yīng)器是一種新型的高效厭氧反應(yīng)器，它是對現(xiàn)代高效反應(yīng)器的一種突破，有著重要的理論意義與實(shí)用價值，應(yīng)用前景廣闊，值得深入研究與實(shí)踐。

素材來源：*等《污水厭氧生物處理的新工藝 —IC 厭氧反應(yīng)器》；葛玫等《IC 厭氧反應(yīng)器的研究與應(yīng)用進(jìn)展》，綠創(chuàng)環(huán)境整理發(fā)布。

編輯：徐琛

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