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唐山市IC厌氧反应器结构特点
工作原理
它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区、1厌氧区、2厌氧区、沉淀区和液分离区。
混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和液分离区回流的泥水混合物效地在此区混合。
1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥下,大部分机物转化为沼。混合液上升流和沼的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态,加强了泥水表面接触,污泥由此而保持着高的活性。随着沼产量的增多,一部分泥水混合物被沼提升至部的液分离区。
液分离区:被提升的混合物中的沼在此与泥水分离并导出处理,泥水混合物则沿着回流管返回到下端的混合区,与反应器底部的污泥和进水充分混合,实现了混合液的内部循环。
2厌氧区:经1厌氧区处理后的废水,除一部分被沼提升外,其余的都通过三相分离器进入2厌氧区。该区污泥浓度较低,且废水中大部分机物已在1厌氧区被降解,因此沼产生量较少。沼通过沼管导入液分离区,对2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了利条件。
沉淀区:2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管走,沉淀的颗粒污泥返回2厌氧区污泥床。
从IC反应器工作原理中可见,反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT,获得高污泥浓度;通过大量沼和内循环的剧烈扰动,使泥水充分接触,获得良好的传质效果。
优点
IC 反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具优点。
(1)容积负荷高:IC反应器内污泥浓,微生物量大,且存在内循环,传质,进水机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
(2)节省投资和占地面积:IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4—1/3 左右,大大降低了反应器的基建投资;而且IC反应器高径比很大(一般为4—8),所以占地面积少。
(3)抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000—3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的2—3 倍;处理高浓度废水(COD=10000—15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的10—20倍。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
(4)抗低温能力强:温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再突出和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20—25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。
(5)具缓冲pH值的能力:内循环流量相当于1 厌氧区的出水回流,可利用COD转化的碱度,对pH值起缓冲,使反应器内pH值保持好的状态,同时还可减少进水的投碱量。
(6)内部自动循环,不必外加动力:普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC 反应器以自身产生的沼作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。
(7)性好:利用二级UASB串联分级厌氧处理,可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明,反应器分级会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。
(8)启动周期短:IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供利条件。IC反应器启动周期一般为1~2个月,而普通UASB启动周期长达4~6个月。
(9)沼利用价值高:反应器产生的生物纯,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它机物为1%~5%,可作为燃料加以利用
适用范围
IC厌氧反应器是一种强效的反应器,为三代厌氧反应器的代表类型(UASB为二代厌氧反应器的代表类型),与二代厌氧反应器相比,它具占地少、机负荷高、抗冲击能力更强,性能更稳定、操作管理更简单。当COD为10000-15000mg/1时的高浓度机废水;二代UASB反应器一般容积负荷为5-8kgCOD/m3;三代AIC厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。IC厌氧反应器适用于机高浓度废水,如,玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。
发展历程
在相当长的一段时间内,厌氧消化在理论、技术和上远远落后于好氧生物处理的发展。20世纪60年代以来,能源短缺问题日益突出,这促使人们对厌氧消化工艺进行重新认识,对处理工艺和反应器结构的设计以及甲烷回收进行了大量研究,使得厌氧消化技术的理论和实践都了很大进步,并得到。厌氧消化具下列优点:需搅拌和供氧,动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼,是很好的能源物质,可用于发电和家庭燃;可高浓度进水,保持高污泥浓度,所以其溶剂机负荷达到规准仍需要进一步处理;初次启动时间长;对温度要求较高;对毒物影响较敏感;遭破坏后,恢复期较长。污水厌氧生物处理工艺按微生物的凝聚形态可分为厌氧活性污泥法和厌氧生物膜法。厌氧活性污泥法包括普通消化池、厌氧接触消化池、升流式厌氧污泥床(upflow anaerobic sludge blanket,UASB)、厌氧颗粒污泥膨胀床(EGSB)等;厌氧生物膜法包括厌氧生物滤池、厌氧流化床和厌氧生物转盘。
唐山市IC厌氧反应器结构特点
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