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養豬場IC厭氧反應器

發布時間:2020-07-18 點擊量:78

IC厭氧反應器是一種高效的多級內循環反應器,是第三代厭氧反應器的典型代表。與前二代厭氧器相比、它具有占地麵積少、容積負荷量高,布水均勻,抗衝擊能力強、性能更穩定、操作更簡單的多種優勢。

一、IC反應器工作原理

IC反應器構造的特點是具有很大的高徑比,一般可達4-8,反應器的高度達到20 m左右。按功能劃分,反應器由下而上共分為5個區:混合區、第1厭氧區、第2厭氧區、沉澱區和氣液分離區。

混合區:反應器底部進水、顆粒汙泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。

1厭氧區:混合區形成的泥水混合物進入該區,在高濃度汙泥作用下,大部分有機物轉化為沼氣。混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應區內汙泥呈膨脹和流化狀態,加強了泥水表麵接觸,汙泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產量的增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。

氣液分離區:被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離並導出處理係統,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區,與反應器底部的汙泥和進水充分混合,實現了混合液的內部循環。

2厭氧區:經第1厭氧區處理後的廢水,除一部分被沼氣提升外,其餘的都通過三相分離器進入第2厭氧區。該區汙泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解,因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區,對第2厭氧區的擾動很小,這為汙泥的停留提供了有利條件。

沉澱區:第2厭氧區的泥水混合物在沉澱區進行固液分離,上清液由出水管排走,沉澱的顆粒汙泥返回第2厭氧區汙泥床。

二、IC厭氧反應器優點

1、具有很高的容積負荷率

由於IC反應器存在著內循環,反應室有很高的升流速度,傳質效果很好,汙泥活性很高,因而其有機容積負荷率比普通UASB反應器高許多,一般高出3倍以上。

2、節省基建投資和占地麵積

由於IC反應器的容積負荷率大大高於UASB反應器,IC反應器的有效體積僅為UASB反應器的1/41/3,所以可顯著降低反應器的基建投資。由於IC反應器不僅體積小,而且有很大的高徑比,所以占地麵積特別省,非常適用於占地麵積緊張的廠礦企業。

3、靠沼氣提升實現內循環

IC反應器是以自身產生的沼氣通過絕熱膨脹做功為動力實現混合液的內循環的,不必另設泵進行強製內循環,從而可節省能耗。

4、抗衝擊負荷能力強

由於IC反應器實現了內循環,循環流量與進水在反應室充分混合,使原廢水中的有害物質得到充分稀釋,降低了有害程度,並可防止局部酸化發生,從而提高了反應器的耐衝擊負荷的能力。

5、具有緩衝pH能力

內循環流量相當於級厭氧的出水回流量,可利用COD轉化的堿度,對pH起緩衝作用,使反應器內的pH保持穩定。

6、出水的穩定性好於UASB

反應器的一、二反應室,相當於上下兩個UASB反應器,一般情況下,兩級厭氧處理比單級厭氧處理的穩定性好,出水也較穩定。

三、控製要點

1、汙泥菌種

厭氧汙泥中具有處理汙染物能力的就是細菌等有機物質,菌群的組成及菌種的成分決定了其顆粒強度、產甲烷活性及對汙水的適應能力。一般來說,厭氧顆粒汙泥中有機物成分占70%左右,汙泥外部菌種主要為絲菌,汙泥內部主要為杆菌、球菌等。

2pH

反應器進水pH值一般應控製在6.5~7.5之間,過高或過低的pH值都會對工藝造成影響,主要體現在對厭氧菌(主要是產甲烷菌)活性的影響,包括:

a、影響菌體及酶係統的生理功能和活性。

b、影響環境的氧化還原電位。

c、影響基質的活性,產甲烷菌的這些性質功能遭到破壞後,處理COD的活性就會大大降低。

3、溫度

反應器進水溫度要求控製在35~38之間。因為產甲烷菌大多數都屬於中溫菌,在這個範圍內,其處理效率是很高的。當溫度高於40℃時,處理效率會急劇下降。

4、容積負荷

IC反應器具有很高的容積負荷,一般為10~18 kgCOD/m3▪d。短期內進水負荷的變化幅度不要過大,要讓厭氧菌有一定的適應時間,應逐步增加或降低負荷。

5、上升流速

IC反應器的上升流速一般在4~8 m/h,當汙水的進水COD值濃度較低時,需要提高流量來增加COD的負荷率。較高的上升流速會有助於顆粒汙泥與有機物之間的傳質過程,避免混合不均勻對設備的影響。

6、預酸化度

廢水進入厭氧反應器之前要保持足夠的預酸化度,一般在30%~50%之間,是在40%左右。預酸化度高的情況下,VFA高,進水pH值會降低,為調解pH值,會增高汙水處理的運行費用,同時還會影響汙泥的顆粒化。

7、有毒物質

對厭氧顆粒汙泥有抑製性作用的毒性物質,主要是H2S和亞硫酸鹽。H2S的允許濃度為小於250 mg/L,否則可能會使大部分產甲烷菌降低50%的活性。亞硫酸鹽的毒性比H2S更高,建議將亞硫酸鹽的濃度控製在150mg/L以下。

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