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    內循環IC反應器

    一、概述及原理:

      內循環IC反應器克服了由于產氣負荷率太高而增加紊流造成懸浮固體的流失。UASB反應器在處理中低濃度(1.5~2.0gCOD/L)廢水時,反應器的進水容積負荷率一般限制在5~8kgCOD/(m3.d),IC反應器在處理中低濃度廢水時,反應器的進水容積負荷率可提高至20~24kgCOD/(m3.d),處理高濃度有機廢水時,進水容積負荷率可提高到35~50kgCOD/(m3.d),IC反應器具有很大的高徑比,一般可達4~8,反應器的高度可達16~25m。在外形上看,IC反應器實際上是個厭氧生化反應塔,是由兩個上下重疊的UASB反應器串聯組成的。由下面第一個UASB反應器產生的沼氣作為提升的內動力,使升流管與回流管的混合液產生密度差,實現下部混合液的內循環,使廢水獲得強化預處理。上面的第二個UASB反應器對廢水繼續進行后處理,使出水達到預期的處理要求。

     

     二、工藝特點:
      其與UASB反應器相比,在獲得相同處理效率的條件下,IC反應器的平均升流速率可達處理同類廢水UASB反應器的20倍左右。在處理低濃度廢水時,HRT可縮短至2.0~2.5h,使反應器的容積更加小型化,處理同類廢水時,IC反應器的高度為UASB反應器的3~4倍,進水容積負荷率為UASB的4倍左右,污泥負荷率為UASB的3~9倍。目前已經建成了許多生產性UASB裝置,所以IC反應器啟動時可采用UASB反應器的顆粒污泥作為接種污泥,一般要經過一到兩個月才能實現。IC反應器用UASB反應器顆粒污泥接種后,由于IC反應器的剪切力較大,接種的大顆粒被剪切成為小顆粒,反應器生物量并沒有隨時間減少。如果沒有顆粒污泥接種而采用絮體污泥接種,則啟動初期只能采用低負荷運行,待自行培養出顆粒污泥后,再逐步提高負荷,這樣啟動時間會大大延長。如果采用處理相同廢水的IC反應器污泥接種則更為理想,可縮短啟用時間。
      IC反應器具有以下優點:
      1、具有很高的容積負荷率由于IC反應器存在內循環,第一反應區有很高的升流速率,傳質效果良好,污泥活性很高,處理高濃度有機廢水,如土豆加工廢水,當COD為10000~15000mg/L時,進水容積負荷率可達30~40kgCOD/(m3.d),處理低濃度有機廢水,如啤酒廢水,當COD為2000~3000mg/L時,進水容積負荷率可達20~50kgCOD/(m3.d),NRT僅2~3H,COD去除率可達80%左右。
      2、節省基建投資和占地面積IC反應器的有效體積僅為UASB反應器的1/4~1/3,所以可以顯著降低反應器的基建投資,非常適用于占地面積緊張的廠礦企業。
      3、不必外加動力,靠沼氣提升實現內循環厭氧流化床和膨脹顆粒污泥床的流化是通過出水回流由泵加壓實現強制循環的,因此必須消耗動力,而IC反應器以自身產生的沼氣通過絕熱膨脹做功為動力,實現混合液的循環,不必另設泵進行強制內循環,從而節省能耗。
      4、抗沖擊負荷能力強處理低濃度廢水(如啤酒廢水時),循環流量可達進水流量的2~3倍,處理高濃度廢水(如土豆廢水時),循環流量可達進水流量的10~20倍,因為循環流量與進水在第一反應室充分混合,使原污水中的有害物質得到充分稀釋,降到了有害程度,并可防治局部酸化,提高了反應器的耐沖擊負荷的能力。
      5、具有緩沖PH值能力內循環流量相當于第一級厭氧的出水回流量,可利用COD轉化的堿度,對PH起緩沖作用,使反應器的PH保持穩定,處理缺乏堿度的廢水時,可減少進水的投堿量。
      6、抗低溫能力強溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含有大量的微生物,溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進行,這樣減少了消化保溫的困難,節省了能量。
      7、啟動周期短IC反應器內污泥活性高,生物增殖快,為反應器快速啟動提供有利條件。IC反應器啟動周期一般為1~2個月,而普通UASB啟動周期長達4~6個月。
      8、沼氣利用價值高反應器產生的生物氣純度高,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它有機物為1%~5%,可作為燃料加以利用。
      9、出水穩定好IC反應器相當于兩個UASB反應器串聯運行,第一反應室有很高的有機容積負荷率,相當于起“粗”處理作用,第二反應室具有較低的有機負荷率,相當于起“精”處理作用,一般情況下,兩級厭氧處理比單級厭氧處理的穩定性好,出水也穩定。

     

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