奉化市IC厭氧反應器

簡介：
    IC（internal circulation）反應器是強效厭氧反應器，即內循環厭氧反應器，相似由2層UASB反應器串聯而成，用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。IC 反應器當前在造紙行業較多的是用各類廢紙作原料的造紙企業，處理的包括實現一般的達標放，通過治理后的，從而達到節水和治污的雙重。

隨著對的日益重視，在廢水末端處理方面也進行了大量的資金投入，如在造紙二部和板紙廢水厭氧處理技術的足以證明。廢水的厭氧處理技術以其低、、污泥易于處理等優點在廢水處理中正發揮著越來越大的。
UASB與IC在上大的差別表現在抗沖擊負荷方面，IC可以通過內循環自動稀釋進水，效了*反應室的進水濃度的穩定性。其次是它僅需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優點。大家同意因為IC，抗沖擊負荷效果好，容積負荷高，投資省等許多優于UASB的優點，是否就應該因此而放棄再選用UASB了呢？

  IC溫度的設計完和UASB一樣，在調試上和UASB區別不大，只是在剛進水調試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、機負荷，盡可能在負荷提升過程中*反應室上升流速大于10m/小時，大水力負荷應控制在20m/小時以下，這樣即*反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失．冬季進水管道及反應器要保溫，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負荷波動適應要相對好的多．其實IC的調試比UASB要好調的多，能調試好UASB的，應該調試好IC沒太大問題．不是因為上升流速大，會不好控制而延長調試周期．IC它對進水水質的要求僅是相對穩定就行，它要求高的上升流速僅是滿足*反應室污泥床處于膨化狀態，加大傳質效果，IC的高度較高，你不必太擔心會污泥流失，因為內部它兩層三相分離，更何況*反應室產量較大，絕大部分沼被*反應室分離收集提升到部的水分離包進行與泥水的分離．二反應室量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個月便可達到設計負荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個月．
工作原理
它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、1厭氧區、2厭氧區、沉淀區和液分離區。
混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和液分離區回流的泥水混合物效地在此區混合。
1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥下，大部分機物轉化為沼?；旌弦荷仙骱驼拥膭×覕_動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼產量的增多，一部分泥水混合物被沼提升至部的液分離區。
液分離區：被提升的混合物中的沼在此與泥水分離并導出處理系統，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。
2厭氧區：經1厭氧區處理后的廢水，除一部分被沼提升外，其余的都通過三相分離器進入2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分機物已在1厭氧區被降解，因此沼產生量較少。沼通過沼管導入液分離區，對2厭氧區的擾動很小，這為污泥的停留提供了利條件。
沉淀區：2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離，上清液由出水管走，沉淀的顆粒污泥返回2厭氧區污泥床。
從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。
優點
IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優點。

奉化市IC厭氧反應器

水解反應
    水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質素、大分子纖維素就很難水解。
水解速度的可由以下動力學方程加以描述：
ρ=ρo/(1+Kh.T)
ρ ——可降解的非溶解性底物濃度（g/l）；
ρo———非溶解性底物的初始濃度（g/l）；
Kh——水解常數（d－1）；
T——停留時間（d）。
發酵酸化反應
     發酵可以被定義為機化合物既作為電子受體也作為電子供體的生物降解過程，在此過程中機物被轉化成以揮發性脂肪酸為主的末端產物。酸化過程是由大量的、多種多樣的發酵細菌來完成的，在這些細菌中大部分是專性厭氧菌，只1%是兼性厭氧菌，但正是這1%的兼性菌在反應器受到氧的沖擊時，能迅速消耗掉這些氧，保持廢水低的氧化還原電位，同時也保護了產甲烷菌的條件。
產乙酸反應
    發酵階段的產物揮發性脂肪酸VFA在產乙酸階段進一步降解成乙酸，其常用反應式如以下幾種：
CH3CHOHCOO-+2H2O —> CH3COO-+HCO3-+H++2H2 ΔG’0=-4.2KJ/MOL
CH3CH2OH+H2O－> CH3COO-+H++2H2O ΔG’0=9.6KJ/MOL
CH3CH2CH2COO-+2H2O－> 2CH3COO-+H++2H2 ΔG’0=48.1KJ/MOL
CH3CH2COO-+3H2O－> CH3COO-+HCO3-+H++3H2 ΔG’0=76.1KJ/MOL
4CH3OH+2CO2－> 3CH3COO-+2H2O ΔG’0=-2.9KJ/MOL
2HCO3-+4H2+H+－>CH3COO-+4H2O ΔG’0=-70.3KJ/MOL
     從上面的反應方程式可以看出，乙醇、丁酸和丙酸不會被降解，但由于后續反應中氫的消耗，使得反應能夠向右進行，在一階段，氫的平衡顯得更加重要，同時后續的產甲烷過程為這一階段的轉化提供能量。實際上這一階段和前面的發酵階段都是由同一類細菌完成，都在細菌體內進行，并且產物放到水體中，界限并沒十分清楚，在設計反應器時，沒足夠的理由把他們分開。

（1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。
（2）節省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。
（3）抗沖擊負荷：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
（4）抗低溫：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。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。
（5）具緩沖pH值的能力：內循環流量相當于1 厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持很好的狀態，同時還可減少進水的投堿量。
（6）內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。
（7）性好：利用二級UASB串聯分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩定。
（8）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[7]。
（9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用
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