IC四川省厭氧反應器養(yǎng)殖污水處理

IC四川省厭氧反應器養(yǎng)殖污水處理

內(nèi)循環(huán)（IC）厭氧反應器是在上流式厭氧污泥床（Up-flow Anaerobic Sludge Blanket，UASB）反應器基礎上發(fā)展起來的高效反應器。其依靠沼氣在升流管和回流管間產(chǎn)生的密度差在反應器內(nèi)部形成流體循環(huán)。

內(nèi)循環(huán)提高了反應區(qū)的液相上升流速，加強了廢水中有機物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，使得處理同類廢水時，該反應器的有機負荷達到UASB反應器的2～4倍。IC厭氧反應器具有高徑比大、上流速度快、有機負荷高、傳質(zhì)效果好等優(yōu)點，其去除有機物能力遠超過UASB等二代厭氧反應器[3]，代表著當今廢水處理領域厭氧生物反應器的高水平。當前，IC厭氧反應器被廣泛應用于各類工業(yè)廢水的處理，已經(jīng)成為當今環(huán)保行業(yè)的研究熱點。

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IC厭氧反應器的基本原理及特點

1.1 IC厭氧反應器的基本原理

IC厭氧反應器由兩個UASB反應器上下疊加串聯(lián)而成，其高度可達16～25m，高徑比一般為4～8，主要由5個部分組成：布水區(qū)、*反應室、第二反應室、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)和出水區(qū)，其中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)是IC工藝的核心結構。IC厭氧反應器的結構示意圖如下。

廢水首*入反應器底部的混合區(qū)，并與來自回流管的內(nèi)循環(huán)泥水混合液充分混合后進入*反應室進行污染物的生化降解，此處的COD容積負荷很高，大部分進水COD在此處被降解，并產(chǎn)生大量沼氣。沼氣由下層三相分離器收集，并沿著回流管上升。沼氣上升的同時把*反應室的混合液提升至IC厭氧反應器頂部的氣液分離器，沼氣在此處與泥水分離并被導出反應器。泥水混合物則沿著回流管返回反應器底部，并與進水充分混合進入*反應室，形成內(nèi)循環(huán)。經(jīng)過*反應室處理過的污水，會自動進入第二反應室繼續(xù)處理。產(chǎn)生的沼氣由第二反應室的集氣罩收集，通過提升管進入氣液分離器。第二反應室中的混合液在沉淀區(qū)進行固液分離，處理過的上清液由出水管排出，沉淀的污泥可自動返回到第二反應室。

1.2 IC厭氧反應器的工藝特點

IC厭氧反應器*的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)，加強了廢水中有機物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，從而大幅提高了反應器的COD容積負荷，IC厭氧反應器的有機負荷是普通UASB反應器的3倍左右，同時反應器在保證去除效果的條件下，能達到較低的水力停留時間。IC厭氧反應器實際上是一種特殊的氣提式反應器，其提升動力源自反應器中的自產(chǎn)沼氣，這樣反應器不必通過外力實現(xiàn)強制循環(huán)，節(jié)省了能耗。反應器中內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)的形成使得反應器內(nèi)*反應室的實際水量遠大于進口水量，內(nèi)循環(huán)水稀釋了進水，提高了反應器的抗沖擊能力和酸堿調(diào)節(jié)能力。在處理相同的廢水時，IC厭氧反應器的容積負荷是普通UASB的4倍左右，因此其所需的體積僅為UASB的1/4～1/3，利于節(jié)省基建投資，而且IC厭氧反應器具有很大的高徑比，占地面積非常小。

處理造紙廢水

隨著社會的進步與發(fā)展，人們對紙張的需求日益增大，使得*造紙工業(yè)得到迅猛發(fā)展。但隨著紙張的產(chǎn)量和消費的增加，造紙工業(yè)用水量和廢水排放量也隨之增加。造紙工業(yè)廢水排放量大，污染嚴重。造紙生產(chǎn)過程中，采用不同的原料或加工工藝生產(chǎn)的紙漿，其污染物發(fā)生量懸殊，各種制漿廢水中會有多種對生物有害物質(zhì)。在世界范圍內(nèi)，造紙工業(yè)水污染治理已經(jīng)成為造紙行業(yè)乃至整個社會關注的熱點，也是造紙工業(yè)生存發(fā)展的關鍵。河南新密一家以廢舊紙板為原料生產(chǎn)瓦楞紙的造紙企業(yè)利用改進型IC厭氧反應器在常溫下處理造紙廢水，經(jīng)過2個月的調(diào)試，反應器達到設計負荷12kgCOD/m3·d。進水COD在10,000mg/L左右，出水COD穩(wěn)定在1400mg/L左右。

 處理啤酒廢水

啤酒廢水的高濃度部分來自糖化和發(fā)酵車間，其高濃度部分COD濃度為2000～4000mg/L。其低濃度部分的廢水量大，COD濃度僅為300～800mg/L。啤酒廢水的BOD/COD值在0.7左右，且不含明顯抑制厭氧微生物生長的物質(zhì)，具有可生化性強等特點。

已建成的IC厭氧反應器大部分用于處理啤酒廢水。目前我國已有多家啤酒廠應用了此工藝。IC厭氧反應器和UASB反應器處理啤酒廢水的對比情況見下表所示。由表可見，IC厭氧反應器處理啤酒廢水的COD容積負荷可達15～30kg/m3·d，水力停留時間為2～4.2h，去除率在75%以上，而處理啤酒廢水的UASB反應器的COD容積負荷一般僅為4～7kg/m3·d。

IC反應器建立后如何在短期內(nèi)快速啟動反應器是整個廢水處理的關鍵。反應器中顆粒污泥的形成也是反應器啟動的關鍵。

良好的厭氧污泥顆粒化受多個過程影響，包括微生物體從固體顆粒表面的吸附和解吸附，微生物的附著，生物膜的增長和解體等。顆粒化需一定的水力條件，如水力停留時間小于微生物大生長率的倒數(shù)，上流速度小于顆粒的終降速，保證一定的流速沖刷以使顆粒成型并保持一定的密度和厚度而不至于過大。反應器內(nèi)固液氣三態(tài)的流態(tài)化、回流液與進液的混合、反應器的內(nèi)部結構、規(guī)模的大小等都對污泥顆粒化有一定的影響。

實際應用中，接種污泥的性質(zhì)對IC反應器的啟動非常重要。實際工程中多用UASB厭氧顆粒污泥接種，啟動速度相對較快。絮狀污泥也可作為接種污泥啟動反應器，但速度較慢，其穩(wěn)定性還需進一步研究。反應器啟動后形成的顆粒污泥粒徑多在1mm以上，大可達5mm。