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 IC厭氧反應器設備

概述

    實踐表明，一個成功的反應器必須是：①具備良好的截留污泥的性能，以擁足夠的生物量；②生物污泥能夠與進水基質(zhì)充分混合接觸，以微生物能 夠充分利用其活性降解水中的基質(zhì)。同時，研究人員基于對各類化合物厭氧降解機理研究的進展，從厭氧底物降解途徑和動力學兩方面入手，分析提高和保持反應器內(nèi)微生物活性的可能措施，并與反應器的設計相結合，面提高反應器的性能。

IC厭氧反應器工作原理

廢水好氧生物處理方法的實質(zhì)是利用電能的消耗來達到改善廢水水質(zhì)的一種技術措施，因此能、低能耗的厭氧廢水處理技術在近代廢水處理技術中得到了的，厭氧生物處理法了較大的發(fā)展。厭氧消化工藝由普通厭氧消化法演變發(fā)展為厭氧接觸法（厭氧活性污泥法）、生物濾池法、上流式厭氧污泥床反應器（UASB）、厭氧流化床、復合厭氧法等，其中普通消化池法、厭氧接觸法等為*代厭氧反應器，生物濾池法、UASB、厭氧流化床等為二代厭氧反應器，隨著厭氧技術的發(fā)展，由UASB衍生的EGSB和IC（內(nèi)循環(huán)）厭氧反應器為三代厭氧反應器。EGSB相當于把UASB反應器的厭氧顆粒污泥處于流化狀態(tài)，而IC反應器則是把兩個UASB反應器上下疊加，利用污泥床產(chǎn)生的沼作為動力來實現(xiàn)反應器內(nèi)混合液的循環(huán)。

IC厭氧反應器工作過程

通過以下的對IC厭氧反應器的描述，您可以很清楚的了解到其所具的優(yōu)點的基本原理。

一般可以理解為IC是由上、下兩個UASB組成兩個反應室，下反應室負荷高，上反應室負荷低，在反應器內(nèi)部，對應分為三個反應區(qū)。

IC反應器中的顆粒污泥

 1) 顆粒污泥的性質(zhì)與形成

能在反應器內(nèi)形成沉降性能良好、活性高的顆粒污泥是IC反應器的重要征，顆粒污泥的形成與成熟，也是IC反應器穩(wěn)定的前提。

① 顆粒污泥的外觀：

顆粒污泥的外觀實際上是多種多樣，呈卵形、球形、絲形等；其平均直徑為1 mm,一般為0.1~2 mm,大可達3~5 mm；反應區(qū)底部的顆粒污泥核心多為黑色，生物膜的表層則呈黑色、淡黑色、灰白色等；反應區(qū)上部的顆粒污泥的揮發(fā)性相對較高；顆粒污泥質(zhì)軟，一定的韌性和粘性。

② 顆粒污泥的組成

在顆粒污泥中主要包括：各類微生物、機礦物以及機的胞外多聚物等，其VSS/SS一般為70~90%；顆粒污泥的主體是各類為微生物，包括水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)甲烷菌包括索氏甲烷絲菌、馬氏和巴氏甲烷八疊球菌等；一般顆粒污泥中C、H、N的比例為C約為40~50%、H約為7%、N約為10%；灰分含量因接種污泥的來源、處理水質(zhì)等的不同而較大差距，一般灰分含量可達8.8~55%；灰分含量與顆粒的密度很好的相關性。

胞外多聚物是另一重要組成，在顆粒污泥的表面和內(nèi)部，一般可見透明發(fā)亮的粘液狀物質(zhì)，主要是聚多糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸等；含量差異很大，以胞外聚多糖為例，少的占顆粒干重的1~2%，多的占20~30%；胞外多聚物對于顆粒污泥的形成重要，其存在利于保持顆粒污泥的穩(wěn)定性。

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點的細菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質(zhì)的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素(如Ni、Co、Mo)。 

IC厭氧反應器設備

分離裝置

三相分離器是UASB反應器點和重要置。它同時具兩個功能：

1) 能收集從分離器下的反應室產(chǎn)生的沼;

2) 使得在分離器之上的懸浮物沉淀下來。

三相分離器設計要點：

1) 集室的隙縫部分的面積應該占反應器部面積的15～20%;

2) 在反應器高度為5～7m時，集室的高度在1.5～2m;

3) 在集室內(nèi)應保持液界面以釋放和收集體，防止浮渣或泡沫層的形成;

4) 在集室的上部應該設置消泡噴嘴，當處理污水嚴重泡沫問題時消泡;

5) 反射板與隙縫之間的遮蓋應該在100～200mm以避免上升的體進入沉淀室;

6) 出管的直管應該充足以從集室引出沼，別是泡沫的情況。

對于低濃度污水處理，當水力負荷是限制性時，在三相分離器縫隙處保持大的過流面積，使得大的上升流速在這一過水斷面上盡可能的低是十分重要的。

 工藝過程
    水入反應器底部的混合區(qū)，并與來自泥水下降管的回流液充分混合，然后進入顆粒污泥膨脹床區(qū)進行生化降解，該區(qū)域COD容積負荷很高，大部分COD在此處被降解，產(chǎn)生的沼由下層三相分離器收集，由于沼泡形成過程中對液體所做的膨脹功產(chǎn)生了體提升，使得沼、污泥和水的混合物沿沼提升管上升至反應器部的液分離器，沼在此處與泥水相分離并被導出處理系統(tǒng)。泥水混合物沿著下降管返回至反應器底部，與進水充分混合后進入污泥膨脹床區(qū)，形成所謂的內(nèi)循環(huán)。經(jīng)顆粒污泥膨脹床區(qū)處理后的污水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過下層三相分離器，進入精處理區(qū)進行剩余COD降解與產(chǎn)沼過程，提高和了出水水質(zhì)。由于大部分COD已被降解，所以精處理區(qū)的COD負荷較低，產(chǎn)量也較小。該處產(chǎn)生的沼由上層三相分離器收集，通過集管進入液分離器并被導出處理系統(tǒng)。精處理后的廢水經(jīng)上層三相分離器后，上清液經(jīng)出水區(qū)出罐外。

厭氧生化法與好氧生化法相比具下列優(yōu)缺點：

1）七個方面的優(yōu)點：

，能耗低負荷高，剩余污泥量少氮、磷營養(yǎng)需要量較少

厭氧處理過程一定殺菌，可以殺死廢水與污水中的寄生蟲、病毒等厭氧活性污泥可以儲存，厭氧反應器可以季節(jié)性或間歇性運轉(zhuǎn)。

2）三個方面的缺點：

厭氧微生物增殖緩慢，因而厭氧設備啟動和處理時間比好氧設備長出水往往需要進一步處理，故一般在厭氧處理后串聯(lián)好氧處理厭氧處理系統(tǒng)操作控制因素較為復雜

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