IC厭氧反應器簡介 廢水厭氧生物技術(shù)由于其巨大的處理能力和潛在的應用前景,一直是水處理技術(shù)研究的熱點。從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)展到現(xiàn)今廣泛流行的UASB工藝,廢水厭氧處理技術(shù)已日趨成熟。隨著生產(chǎn)發(fā)展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進一步突出,現(xiàn)有的厭氧工藝又面臨著嚴峻的挑戰(zhàn),尤其是如何處理生產(chǎn)發(fā)展帶來的大量高濃度有機廢水,使得研發(fā)技術(shù)經(jīng)濟更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要[1]。內(nèi)循環(huán)厭氧處理技術(shù)(以下簡稱IC厭氧技術(shù))就是在這一背景下產(chǎn)生的高效處理技術(shù),它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES公司研發(fā)成功,并推入國際廢水處理工程市場,目前已成功應用于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中[2]。實踐證明,該技術(shù)去除有機物的能力遠遠超過普通厭氧處理技術(shù)(如UASB),而且IC反應器容積小、投資少、占地省、運行穩(wěn)定,是一種值得推廣的高效厭氧處理技術(shù)。 2 現(xiàn)有厭氧處理技術(shù)的局限性 厭氧處理是廢水生物處理技術(shù)的一種方法,要提高厭氧處理速率和效率,除了要提供給微生物一個良好的生長環(huán)境外,保持反應器內(nèi)高的污泥濃度和良好的傳質(zhì)效果也是2個關(guān)鍵性舉措。 以厭氧接觸工藝為代表的第1代厭氧反應器,污泥停留時間(SRT)和水力停留時間(HRT)大體相同,反應器內(nèi)污泥濃度較低,處理效果差[3]。為了達到較好的處理效果,廢水在反應器內(nèi)通常要停留幾天到幾十天之久。 以UASB工藝為代表的第2代厭氧反應器,依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用,使污泥在反應器中滯留,實現(xiàn)了SRT>HRT,從而提高了反應器內(nèi)污泥濃度,但是反應器的傳質(zhì)過程并不理想。要改善傳質(zhì)效果,最有效的方法就是提高表面水力負荷和表面產(chǎn)氣負荷[4]。然而高負荷產(chǎn)生的劇烈攪動又會使反應器內(nèi)污泥處于完全膨脹狀態(tài),使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉(zhuǎn)變,污泥過量流失,處理效果變差。 3 IC反應器工作原理及技術(shù)優(yōu)點 3.1 IC反應器工作原理 IC反應器基本構(gòu)造如圖1所示,它相似由2層UASB反應器串聯(lián)而成。按功能劃分,反應器由下而上共分為5個區(qū):混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。 混合區(qū):反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。 第1厭氧區(qū):混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū),在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣?;旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài),加強了泥水表面接觸,污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)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(qū)。
型號 | 反應器有效面積 (m3) | 高 m | 直徑 m | 污水水量 m3/d | 進口COD Mg/L | 出口COD Mg/L | 容積負荷kgCOD /m3.d | COD去除率 | 每天產(chǎn)氣量m3、d |
IC-700 | 700 | 18 | 7 | 1000 | 1000 | <1000 | 10-18 | 90% | 4500 |
IC-1000 | 1000 | 18 | 8.5 | 1500 | 1000 | <1000 | 10-18 | 90% | 6750 |
IC-1500 | 1500 | 18 | 10.5 | 2500 | 1000 | <1000 | 10-18 | 90% | 10800 |
IC-2000 | 2000 | 18 | 12 | 3000 | 1000 | <1000 | 10-18 | 90% | 15138 |
IC-2500 | 2500 | 18 | 13.5 | 4500 | 1000 | <1000 | 10-18 | 90% | 24025 |
型號 | 直徑(mm) | 高度(mm) | 容積負荷 (kgCODcr/m³•d) | 沼氣產(chǎn)率 | 應用領(lǐng)域 |
UASB-4/7 | 4000 | 7000 | 3~6 | 0.2~0.4m³/kg.CODcr | 造紙、檸檬酸、食品加工、釀酒、淀粉生產(chǎn)、酒精生產(chǎn)、垃圾滲濾液、豆制品加工、生物質(zhì)燃料、醫(yī)藥化工等行業(yè) |
UASB-5/8 | 5000 | 8000 | 3~6 | ||
UASB-7/9 | 7000 | 9000 | 3~6 | ||
UASB-7/10 | 7000 | 10000 | 5~10 | ||
UASB-8/10 | 8000 | 10000 | 5~10 | ||
UASB-8/12 | 8000 | 12000 | 5~10 | ||
UASB-9/12 | 9000 | 12000 | 5~10 | ||
UASB-9/14 | 9000 | 14000 | 5~10 | ||
注:以上為常用規(guī)格,設(shè)計時需根據(jù)不同企業(yè)廢水特性進一步優(yōu)化設(shè)計 |