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养猪场IC厌氧反应器

发布时间:2020-07-18 点击量:244

IC厌氧反应器是一种高效的多级内循环反应器,是第三代厌氧反应器的典型代表。与前二代厌氧器相比、它具有占地面积少、容积负荷量高,布水均匀,抗冲击能力强、性能更稳定、操作更简单的多种优势。

一、IC反应器工作原理

IC反应器构造的特点是具有很大的高径比,一般可达4-8,反应器的高度达到20 m左右。按功能划分,反应器由下而上共分为5个区:混合区、第1厌氧区、第2厌氧区、沉淀区和气液分离区。

混合区:反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。

1厌氧区:混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气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。随着沼气产量的增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。

气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,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:经第1厌氧区处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低,且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解,因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区,对第2厌氧区的扰动很小,这为污泥的停留提供了有利条件。

沉淀区:第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。

二、IC厌氧反应器优点

1、具有很高的容积负荷率

由于IC反应器存在着内循环,反应室有很高的升流速度,传质效果很好,污泥活性很高,因而其有机容积负荷率比普通UASB反应器高许多,一般高出3倍以上。

2、节省基建投资和占地面积

由于IC反应器的容积负荷率大大高于UASB反应器,IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/41/3,所以可显著降低反应器的基建投资。由于IC反应器不仅体积小,而且有很大的高径比,所以占地面积特别省,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。

3、靠沼气提升实现内循环

IC反应器是以自身产生的沼气通过绝热膨胀做功为动力实现混合液的内循环的,不必另设泵进行强制内循环,从而可节省能耗。

4、抗冲击负荷能力强

由于IC反应器实现了内循环,循环流量与进水在反应室充分混合,使原废水中的有害物质得到充分稀释,降低了有害程度,并可防止局部酸化发生,从而提高了反应器的耐冲击负荷的能力。

5、具有缓冲pH能力

内循环流量相当于级厌氧的出水回流量,可利用COD转化的碱度,对pH起缓冲作用,使反应器内的pH保持稳定。

6、出水的稳定性好于UASB

反应器的一、二反应室,相当于上下两个UASB反应器,一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也较稳定。

三、控制要点

1、污泥菌种

厌氧污泥中具有处理污染物能力的就是细菌等有机物质,菌群的组成及菌种的成分决定了其颗粒强度、产甲烷活性及对污水的适应能力。一般来说,厌氧颗粒污泥中有机物成分占70%左右,污泥外部菌种主要为丝菌,污泥内部主要为杆菌、球菌等。

2pH

反应器进水pH值一般应控制在6.5~7.5之间,过高或过低的pH值都会对工艺造成影响,主要体现在对厌氧菌(主要是产甲烷菌)活性的影响,包括:

a、影响菌体及酶系统的生理功能和活性。

b、影响环境的氧化还原电位。

c、影响基质的活性,产甲烷菌的这些性质功能遭到破坏后,处理COD的活性就会大大降低。

3、温度

反应器进水温度要求控制在35~38之间。因为产甲烷菌大多数都属于中温菌,在这个范围内,其处理效率是很高的。当温度高于40℃时,处理效率会急剧下降。

4、容积负荷

IC反应器具有很高的容积负荷,一般为10~18 kgCOD/m3▪d。短期内进水负荷的变化幅度不要过大,要让厌氧菌有一定的适应时间,应逐步增加或降低负荷。

5、上升流速

IC反应器的上升流速一般在4~8 m/h,当污水的进水COD值浓度较低时,需要提高流量来增加COD的负荷率。较高的上升流速会有助于颗粒污泥与有机物之间的传质过程,避免混合不均匀对设备的影响。

6、预酸化度

废水进入厌氧反应器之前要保持足够的预酸化度,一般在30%~50%之间,是在40%左右。预酸化度高的情况下,VFA高,进水pH值会降低,为调解pH值,会增高污水处理的运行费用,同时还会影响污泥的颗粒化。

7、有毒物质

对厌氧颗粒污泥有抑制性作用的毒性物质,主要是H2S和亚硫酸盐。H2S的允许浓度为小于250 mg/L,否则可能会使大部分产甲烷菌降低50%的活性。亚硫酸盐的毒性比H2S更高,建议将亚硫酸盐的浓度控制在150mg/L以下。

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