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      內循環(huán)IC反應器

      一、概述及原理:

        內循環(huán)IC反應器克服了由于產(chǎn)氣負荷率太高而增加紊流造成懸浮固體的流失。UASB反應器在處理中低濃度(1.5~2.0gCOD/L)廢水時(shí),反應器的進(jìn)水容積負荷率一般限制在5~8kgCOD/(m3.d),IC反應器在處理中低濃度廢水時(shí),反應器的進(jìn)水容積負荷率可提高至20~24kgCOD/(m3.d),處理高濃度有機廢水時(shí),進(jìn)水容積負荷率可提高到35~50kgCOD/(m3.d),IC反應器具有很大的高徑比,一般可達4~8,反應器的高度可達16~25m。在外形上看,IC反應器實(shí)際上是個(gè)厭氧生化反應塔,是由兩個(gè)上下重疊的UASB反應器串聯(lián)組成的。由下面第一個(gè)UASB反應器產(chǎn)生的沼氣作為提升的內動(dòng)力,使升流管與回流管的混合液產(chǎn)生密度差,實(shí)現下部混合液的內循環(huán),使廢水獲得強化預處理。上面的第二個(gè)UASB反應器對廢水繼續進(jìn)行后處理,使出水達到預期的處理要求。

       

       二、工藝特點(diǎn):
        其與UASB反應器相比,在獲得相同處理效率的條件下,IC反應器的平均升流速率可達處理同類(lèi)廢水UASB反應器的20倍左右。在處理低濃度廢水時(shí),HRT可縮短至2.0~2.5h,使反應器的容積更加小型化,處理同類(lèi)廢水時(shí),IC反應器的高度為UASB反應器的3~4倍,進(jìn)水容積負荷率為UASB的4倍左右,污泥負荷率為UASB的3~9倍。目前已經(jīng)建成了許多生產(chǎn)性UASB裝置,所以IC反應器啟動(dòng)時(shí)可采用UASB反應器的顆粒污泥作為接種污泥,一般要經(jīng)過(guò)一到兩個(gè)月才能實(shí)現。IC反應器用UASB反應器顆粒污泥接種后,由于IC反應器的剪切力較大,接種的大顆粒被剪切成為小顆粒,反應器生物量并沒(méi)有隨時(shí)間減少。如果沒(méi)有顆粒污泥接種而采用絮體污泥接種,則啟動(dòng)初期只能采用低負荷運行,待自行培養出顆粒污泥后,再逐步提高負荷,這樣啟動(dòng)時(shí)間會(huì )大大延長(cháng)。如果采用處理相同廢水的IC反應器污泥接種則更為理想,可縮短啟用時(shí)間。
        IC反應器具有以下優(yōu)點(diǎn):
        1、具有很高的容積負荷率由于IC反應器存在內循環(huán),第一反應區有很高的升流速率,傳質(zhì)效果良好,污泥活性很高,處理高濃度有機廢水,如土豆加工廢水,當COD為10000~15000mg/L時(shí),進(jìn)水容積負荷率可達30~40kgCOD/(m3.d),處理低濃度有機廢水,如啤酒廢水,當COD為2000~3000mg/L時(shí),進(jìn)水容積負荷率可達20~50kgCOD/(m3.d),NRT僅2~3H,COD去除率可達80%左右。
        2、節省基建投資和占地面積IC反應器的有效體積僅為UASB反應器的1/4~1/3,所以可以顯著(zhù)降低反應器的基建投資,非常適用于占地面積緊張的廠(chǎng)礦企業(yè)。
        3、不必外加動(dòng)力,靠沼氣提升實(shí)現內循環(huán)厭氧流化床和膨脹顆粒污泥床的流化是通過(guò)出水回流由泵加壓實(shí)現強制循環(huán)的,因此必須消耗動(dòng)力,而IC反應器以自身產(chǎn)生的沼氣通過(guò)絕熱膨脹做功為動(dòng)力,實(shí)現混合液的循環(huán),不必另設泵進(jìn)行強制內循環(huán),從而節省能耗。
        4、抗沖擊負荷能力強處理低濃度廢水(如啤酒廢水時(shí)),循環(huán)流量可達進(jìn)水流量的2~3倍,處理高濃度廢水(如土豆廢水時(shí)),循環(huán)流量可達進(jìn)水流量的10~20倍,因為循環(huán)流量與進(jìn)水在第一反應室充分混合,使原污水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋?zhuān)档搅擞泻Τ潭?,并可防治局部酸化,提高了反應器的耐沖擊負荷的能力。
        5、具有緩沖PH值能力內循環(huán)流量相當于第一級厭氧的出水回流量,可利用COD轉化的堿度,對PH起緩沖作用,使反應器的PH保持穩定,處理缺乏堿度的廢水時(shí),可減少進(jìn)水的投堿量。
        6、抗低溫能力強溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含有大量的微生物,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著(zhù)和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進(jìn)行,這樣減少了消化保溫的困難,節省了能量。
        7、啟動(dòng)周期短IC反應器內污泥活性高,生物增殖快,為反應器快速啟動(dòng)提供有利條件。IC反應器啟動(dòng)周期一般為1~2個(gè)月,而普通UASB啟動(dòng)周期長(cháng)達4~6個(gè)月。
        8、沼氣利用價(jià)值高反應器產(chǎn)生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機物為1%~5%,可作為燃料加以利用。
        9、出水穩定好IC反應器相當于兩個(gè)UASB反應器串聯(lián)運行,第一反應室有很高的有機容積負荷率,相當于起“粗”處理作用,第二反應室具有較低的有機負荷率,相當于起“精”處理作用,一般情況下,兩級厭氧處理比單級厭氧處理的穩定性好,出水也穩定。

       

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