IC厭氧反應器的10大運行控制要點

2021-01-16 北極星環保網

北極星水處理網訊:IC厭氧反應器簡介

IC厭氧反應器是一種高效的多級內循環反應器，是第三代厭氧反應器的典型代表。與前二代厭氧器相比、它具有佔地面積少、容積負荷量高，布水均勻，抗衝擊能力強、性能更穩定、操作更簡單的多種優勢。例如，當COD為10000-15000mg/l時的高濃度有機廢水，第二代USCB反應器一般容積負荷為5-8kgCODm3.d,  第三代IC厭氧反應器容積負荷可達到10-18kgCODm3.d。


IC反應器工作原理

IC反應器構造的特點是具有很大的高徑比，一般可達4-8，反應器的高度達到20m左右。

它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉澱區和氣液分離區。整個反應器由第一厭氧反應室和第二厭氧反應室疊加而成。每個厭氧反應室的頂部各設一個氣、固、液三相分離器。


第一級三相分離器主要分離沼氣和水，第二級三相分離器主要分離汙泥和水，進水和回流汙泥在第一厭氧反應室進行混合。第一反應室有很大的去除有機能力，進入第二厭氧反應室的廢水可繼續進行處理，去除廢水中的剩餘有機物，提高出水水質。

混合區：反應器底部進水、顆粒汙泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。

第1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度汙泥作用下，大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內汙泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，汙泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。

氣液分離區：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離並導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區，與反應器底部的汙泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。

第2厭氧區：經第1厭氧區處理後的廢水，除一部分被沼氣提升外，其餘的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區汙泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解，因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區，對第2厭氧區的擾動很小，這為汙泥的停留提供了有利條件。

沉澱區：第2厭氧區的泥水混合物在沉澱區進行固液分離，上清液由出水管排走，沉澱的顆粒汙泥返回第2厭氧區汙泥床。

從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT及HRT，獲得高汙泥濃度;通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

IC厭氧反應器優點

IC厭氧反應器相對於其他同類產品有以及下幾個顯著優點：

(1)具有很高的容積負荷率。

由於IC反應器存在著內循環,第一反應室有很高的升流速度,傳質效果很好,汙泥活性很高,因而其有機容積負荷率比普通UASB反應器高許多,一般高出3倍以上。處理高濃度有機廢水,如土豆加工廢水,當COD為10000～15000mg/L時,進水容積負荷率可達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,進水容積負荷率可達20～50kgCOD /(m3•d),HRT僅2～3h,COD去除率可達80%左右。

(2)節省基建投資和佔地面積。

由於 IC 反應器的容積負荷率大大高於 UASB  反應器,IC反應器的有效體積僅為UASB反應器的1/4～1/3,所以可顯著降低反應器的基建投資。由於IC反應器不僅體積小,而且有很大的高徑比,所以佔地面積特別省,非常適用於佔地面積緊張的廠礦企業。小型的  IC 反應器可以工廠預製,大型的可在現場製作,施工工期短,安裝簡便,且IC反應器的土方量很小,可節省施工費用。

(3)靠沼氣提升實現內循環。

不必外加動力厭氧流化床和膨脹顆粒汙泥床的流化是通過出水回流由泵加壓實現強制循環的,因此必須消耗一部分動力。而 IC  反應器是以自身產生的沼氣通過絕熱膨脹做功為動力實現混合液的內循環的,不必另設泵進行強制內循環,從而可節省能耗。

(4)抗衝擊負荷能力強

由於IC反應器實現了內循環,處理低濃度水(如啤酒廢水)時,循環流量可達進水流量的 2 ～ 3  倍;處理高濃度水(如土豆加工廢水)時,循環流量可達進水流量的10～20倍。因為循環流量與進水在第一反應室充分混合,使原廢水中的有害物質得到充分稀釋,降低了有害程度,並可防止局部酸化發生,從而提高了反應器的耐衝擊負荷的能力。

(5)具有緩衝 pH 能力。

內循環流量相當於第一級厭氧的出水回流量,可利用 COD 轉化的鹼度,對 pH 起緩衝作用,使反應器內的 pH  保持穩定。處理缺乏鹼度的廢水時,可減少進水的投鹼量。

(6)出水的穩定性好於IC

反應器的第一、二反應室,相當於上下兩個 UASB  反應器,它們串聯運行,第一反應室有很高的有機容積負荷率,相當於起「粗」處理作用,第二反應室則具有較低的有機容積負荷率,相當於起「精」處理作用。整個 IC  反應器實際上是兩級厭氧處理。一般情況下,兩級厭氧處理比單級厭氧處理的穩定性好,出水也較穩定。

IC厭氧反應器的運行控制要點

主要有以下幾點：

1、 汙泥菌種

厭氧汙泥中具有處理汙染物能力的就是細菌等有機物質，菌群的組成及菌種的成分決定了其顆粒強度、產甲烷活性及對汙水的適應能力。一般來說，厭氧顆粒汙泥中有機物成分佔70%左右，汙泥外部菌種主要為絲菌，汙泥內部主要為桿菌、球菌等。

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