四川省IC高校厌氧反应器
四川省IC高校厌氧反应器
IC厌氧反应器*的内循环系统,加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质,从而大幅提高了反应器的COD容积负荷,IC厌氧反应器的有机负荷是普通UASB反应器的3倍左右,同时反应器在保证去除效果的条件下,能达到较低的水力停留时间。IC厌氧反应器实际上是一种特殊的气提式反应器,其提升动力源自反应器中的自产沼气,这样反应器不必通过外力实现强制循环,节省了能耗。反应器中内循环系统的形成使得反应器内*反应室的实际水量远大于进口水量,内循环水稀释了进水,提高了反应器的抗冲击能力和酸碱调节能力。在处理相同的废水时,IC厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右,因此其所需的体积仅为UASB的1/4~1/3,利于节省基建投资,而且IC厌氧反应器具有很大的高径比,占地面积非常小。
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IC厌氧反应器的启动
由于目前国内已建立了许多生产性UASB装置,所以可以采用UASB反应器的颗粒污泥作为IC厌氧反应器启动时的接种污泥。当采用UASB反应器的接种污泥作为IC厌氧反应器的接种污泥时,则从UASB反应器的颗粒污泥演变为IC厌氧反应器的颗粒污泥,一般需要1~2个月的启动过程。丁丽丽等[4]采用UASB中的颗粒污泥接种IC厌氧反应器处理人工合成废水,反应器初次启动在40天内完成。王克浩等采用自行设计的一套IC厌氧反应器装置,接种啤酒厂生产废水消化污泥,采用人工配水对其进行启动运行,历时60天时间完成了反应器的启动。IC厌氧反应器的启动时间虽然比UASB要短,但要达到反应器内部的无动力内循环仍然需要较长的时间。现今,如何快速地启动反应器成为了学者们研究的热点。
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内循环反应器的工业应用
3.1 处理酒精废水
酒精是重要的化工原料,广泛应用于化学工业、食品工业、日用化工、医药卫生等领域。随着石油、煤炭等自然资源逐年减少,且*,可替代能源的发展受到越来越多的关注。酒精燃料是一种可再生的清洁能源,已成为替代能源之一。由此在生产酒精过程中产生的废水也越来越多,传统的厌氧工艺处理这类高浓度废水效果不理想。中粮生化(北海)能源有限公司采用荷兰帕克IC反应器处理木薯酒精废液,每天处理废水3000m3,进水COD在3万~3.5万mg/L,COD去除率达到90%。河南天冠燃料乙醇有限公司是一家燃料乙醇生产企业,引进了IC厌氧反应器,经过一段时间的调试,使容积负荷达到了12kgCOD/m3·d,COD的去除率达到了93%。
3.2 处理生物制药废水
随着生物制药行业的不断发展和壮大,生物制药工业给环境带来的压力越来越突出,目前生物制药工业是国家环境保护规划重点治理的12个行业之一。生物制药生产过程中产生大量废水,且成分复杂,有机污染物种类多、浓度高、色度深,处理难度大,尤其是有的制药废水还含有生物毒性物质,增加了生物制药废水的处理难度。皖北某公司将IC反应器用于抗生素废水的处理中,取得了良好的效果,IC反应器对COD的平均去除率达到了78%,出水COD在2000mg/L以下,能满足后续好氧和气浮处理负荷的要求,从而确保了整个废水处理系统出水的达标排放。
3.3 处理造纸废水
随着社会的进步与发展,人们对纸张的需求日益增大,使得*造纸工业得到迅猛发展。但随着纸张的产量和消费的增加,造纸工业用水量和废水排放量也随之增加。造纸工业废水排放量大,污染严重。造纸生产过程中,采用不同的原料或加工工艺生产的纸浆,其污染物发生量悬殊,各种制浆废水中会有多种对生物有害物质。在世界范围内,造纸工业水污染治理已经成为造纸行业乃至整个社会关注的热点,也是造纸工业生存发展的关键。河南新密一家以废旧纸板为原料生产瓦楞纸的造纸企业利用改进型IC厌氧反应器在常温下处理造纸废水,经过2个月的调试,反应器达到设计负荷12kgCOD/m3·d。进水COD在10,000mg/L左右,出水COD稳定在1400mg/L左右。
3.4 处理啤酒废水
啤酒废水的高浓度部分来自糖化和发酵车间,其高浓度部分COD浓度为2000~4000mg/L。其低浓度部分的废水量大,COD浓度仅为300~800mg/L。啤酒废水的BOD/COD值在0.7左右,且不含明显抑制厌氧微生物生长的物质,具有可生化性强等特点。
已建成的IC厌氧反应器大部分用于处理啤酒废水。目前我国已有多家啤酒厂应用了此工艺。IC厌氧反应器和UASB反应器处理啤酒废水的对比情况见下表所示。由表可见,IC厌氧反应器处理啤酒废水的COD容积负荷可达15~30kg/m3·d,水力停留时间为2~4.2h,去除率在75%以上,而处理啤酒废水的UASB反应器的COD容积负荷一般仅为4~7kg/(m3·d)。