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污水處理技術之IC厭氧反應器結(jié)構及其優(yōu)缺點

點擊次數(shù):3525 更新時間:2019-01-28

污水處理技術之IC厭氧反應器結(jié)構及其優(yōu)缺點

厭氧內(nèi)循環(huán)反應器簡稱IC反應器,是基于UASB反應器顆?;腿喾蛛x器的概念而改進的新型反應器,可看成是由兩個UASB反應器的單元相互重疊而成。它的特點是在一個高的反應器內(nèi)將沼氣的分離分成兩個階段。底部一個處于的高負荷,上部一個處于低負荷。

IC反應器的構造特點是具有很大的高徑比,一般可達到4-8,高度可達16-25m,從外觀看,就象一個厭氧生化反應塔。IE反應器從功能上講由四個不同的功能部分組成:

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1、混合區(qū):由反應器的底部進入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部氣體循環(huán)所帶回的出水有效地混合,使進水得到有效地稀釋和均化。

2、污泥膨脹床部分:由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構成。床的膨脹或流化是由于進水的上升流速、回流和產(chǎn)生的沼氣所造成。廢水和污泥之間有效地接觸使得污泥具有高的活性,可獲得高的有機負荷和轉(zhuǎn)化效率。

3、精處理部分:在這一區(qū)域內(nèi),由于低的污泥負荷率,相對長的水力停留時間和推流的流態(tài)特性,產(chǎn)生了有效的后處理。另外由于沼氣產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低,使得生物可降解COD幾乎全部去除。雖然與UASB反應器條件相比,反應器的負荷率較高,但因內(nèi)部循環(huán)流體不經(jīng)過這一區(qū)域,因此在精處理區(qū)的上升流速也較低,這兩點為固體停留提供了*的條件。

4、回流系統(tǒng):內(nèi)部的回流是利用氣提原理,因為在上部和下層的氣室間存在著壓力差。回流的比例是由產(chǎn)其量所決定的。

大部分有機物(BOD和COD)是在IC反應器下部的顆粒污泥膨脹床內(nèi)降解為生物沼氣的(甲烷),沼氣經(jīng)由部分分離器收集,通過氣體升力攜帶水和污泥進入氣體上升管,至位于IE反應器頂部的液氣分離罐進行液氣分離,水與污泥經(jīng)過中心循環(huán)下降管流向反應器底部,形成內(nèi)循環(huán)流。級分離氣的出流在第二級(上部)處理區(qū)得到后續(xù)處理,在此,大部分剩余的可降解的有機物(COD和BOD)得到進一步降解,所產(chǎn)生的沼氣被二級分離器收集,出水通過溢流堰流出反應器。

內(nèi)循環(huán)是基于氣體上升原理,通過含氣體的“上升管”和“下降管”介質(zhì)密度的差別產(chǎn)生的,在此不需水泵實現(xiàn)這一內(nèi)循環(huán),內(nèi)循環(huán)量(速度)通過上升管內(nèi)沼氣的含量,即進水中COD濃度的變化實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)。該內(nèi)循環(huán)功能使IE反應器具有較靈活的特點,比如:當進水COD負荷增高時,沼氣產(chǎn)量增大,內(nèi)循環(huán)管內(nèi)氣體上升力增大,經(jīng)由下降管至下部的循環(huán)水進一步稀釋了COD的濃度。反之,當進水COD負荷較小時,較少的沼氣產(chǎn)量產(chǎn)生較小的氣體上升力,使得較小的循環(huán)水流至反應器底部稀釋進水COD濃度。由此可見,內(nèi)循環(huán)特點可以保證在進水COD負荷波動的情況下,實現(xiàn)穩(wěn)定的COD負荷自動調(diào)節(jié)。

2、IC反應器優(yōu)缺點

IC反應器的優(yōu)點主要有以下幾點:

(1)容積負荷率高,水力停留時間短。

(2)基建投資省,占地面積小。由于IC反應器的容積負荷率高,故對于處理相同COD總量的廢水,其體積僅為普通UASB反應器的30-50%左右,降低了基建投資。同時由于IC反應器具有很大的高徑比,所以占地面積特別省,非常適用于一些占地面積緊張的廠礦企業(yè)采用。

(3)節(jié)省能耗。由于IC反應器是以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力實現(xiàn)混合液的內(nèi)循環(huán),不必另設水泵實現(xiàn)強制循環(huán),故可節(jié)省能耗。

(4)抗沖擊負荷能力強。由于IC反應器實現(xiàn)了內(nèi)循環(huán),內(nèi)循環(huán)液與進水在反應室充分混合,使原廢水中的有害物質(zhì)得到充分稀釋,大大降低了有害程度,從而提高了反應器的耐沖擊負荷的能力。

(5)具有緩沖pH值變化的能力。IC反應器可充分利用循環(huán)回流的堿度,對pH起緩沖作用,使反應器內(nèi)的pH值保持穩(wěn)定,從而節(jié)省進水的投堿量,降低運行費用。

(6)出水水質(zhì)穩(wěn)定。IC反應器相當于兩級UASB藝處理,下面一個的有機負荷率高,起“粗”處理作用,上面一個有機負荷率低,起“精”處理作用,故比一般的單級處理的穩(wěn)定性好,出水水質(zhì)穩(wěn)定。

IC反應器存在的缺點為:

經(jīng)污泥分析表明,IC反應器比UASB反應器內(nèi)含有的細微顆粒污泥(形成大顆粒污泥的前體)濃度高,加上水力停留時間相對短,高徑比大,所以IC反應器的出水中含有更多的細微顆粒污泥,這使后續(xù)沉淀處理設備成為必要。

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