徐州市IC厌氧反应器原理

徐州市IC厌氧反应器原理

厌氧反应器内出现泡沫、化学沉淀等不良现象的原因?
    厌氧反应器中时会产生大量泡沫，泡沫呈半液半固状，严重时可充满相空间并带入沼管道，导致沼的困难。
    产生泡沫的主要原因是厌氧不稳定，因为泡沫主要是由于CO2产量太大形成的，当反应器内温度波动或负荷发生突变等情况发生时，均可导致的不稳定和CO2的产量增加，进而导致泡沫的产生。如果将不稳定因素及时除，泡沫现象一般也会随之消失。在厌氧污泥培养初期，由于CO2产量大而甲烷产量少，也会出现泡沫，随着甲烷菌的培养成熟，CO2产量减少，泡沫一般也会逐渐消失。进水中含蛋白质是产生泡沫的一个原因，而微生物本身新陈代谢过程中产生的一些中间产物也会降低水的表面张力而生成泡。厌氧生物处理过程中大量产会产生类似好氧处理的曝而形成泡问题，负荷突然升高所带来的产量突然增加也可能出现泡沫问题。
    碳酸钙(CaCO3)沉淀：处理废水钙含量高或利用石灰补充碱度，都会增加产生碳酸钙沉淀的可能性。高浓度的碳酸氢盐和磷酸盐都利于钙的沉淀。
    鸟粪石(MgNH4PO4)沉淀：进水中含较高浓度的溶解性正磷酸盐、氨氮和 镁离子时，就会生成鸟粪石沉淀。厌氧处理鸟粪石沉淀主要在管道弯头、水泵入口和二沉池进出口等处出现。

厌氧生物处理的三个阶段是怎样的?
    理论研究认为三个阶段，即厌氧消化过程分为水解发酵阶段、产乙酸产氢阶段、产甲烷阶段三部分。
水解发酵阶段和产乙酸产氢阶段又可合称为酸性发酵阶段。在这个阶段，污水中的复杂机物，在酸性腐化菌或产酸菌的下，分解成简单的机物，如机酸，醇类等，以及CO2、NH3和H2S等机物。由于机酸的积累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于机酸和含氮化合物的分解，产生碳酸盐和氨等使酸性减退，pH值回升到6.6～6.8左右。
    ⑴ 水解酸化阶段。污水中复杂的大分子、不溶性的机物在细胞外酶的下水解为小分子、溶解性机物，然后渗入细胞体内，水解产生挥发性机酸、醇类及醛类等。
    ⑵ 产氢产乙酸阶段。在产氢产酸菌的下，各种机酸分解转化为乙酸、氢和二氧化碳。
    ⑶ 产甲烷阶段。产甲烷菌将乙酸、氢及二氧化碳转化为甲烷。

水解酸化法的优点?

    ⑴ 池体不需要密闭，也不需要三相分离器，简单。
    ⑵ 大分子机物经水解酸化后，生成小分子机物，可生化性较好，即水解酸化可以改变原污水的可生化性，从而减少反应时间和处理能耗。
   ⑶ 水解酸化属于厌氧处理的前期，没达到厌氧发酵的终阶段，因而出水中也就没厌氧发酵所产生的难闻味，改善了污水处理的环境。
    ⑷ 水解酸化反应所需时间较短，因此所需构筑物体积很小，一般与沉淀池相当，可节约基建投资。
    ⑸ 时间酸化对固体机物的降解效果较好，而且产生的剩余污泥很少，实现了污泥、污水一次处理，具消化池的部分功能。
厌氧生物处理的主要特点哪些?
    ⑴ 能耗较低：因为厌氧生物处理不需要供氧，能源消耗约为好氧活性污泥法的1/10，还能产生具较高热值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以产生0.35规准升甲烷或0.7规准升沼。沼的热值为22.7KJ/L,甲烷的热值为39300KJ/m3，一般天然的热值为34300KJ/m3 。
     ⑵ 污泥产量低：因为厌氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，好氧生物处理每处理1kgCODcr产生的污泥量为0.25～0.6kg，而厌氧生物处理每处理1kgCODcr产生的污泥量只0.02～0.18kg。
    ⑶可对好氧生物处理不能降解的一些大分子机物进行*降解或部分降解。
    ⑷ 厌氧微生物对温度、PH等环境因素的变化更为敏感，管理好厌氧生物处理的难度较大。
    ⑸ 水温适应广：好氧处理水温在10～35℃之间，当高温时就需采取降温措施;而厌氧处理水温适应，分低温厌氧(10～30℃)、中温厌氧(30～40℃)和高温厌氧(50～60℃)。

    IC厌氧反应器是强效厌氧反应器，即内循环厌氧反应器，相似由2层UASB反应器串联而成，用于机高浓度废水，如，玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。IC 反应器当前在造纸行业较多的是用各类废纸作原料的造纸企业，处理的包括实现一般的，通过治理后的，从而达到节水和治污的双重。
     IC温度的设计完和UASB一样，在调试上和UASB区别不大，只是在刚进水调试时尽可能采用水力负荷高些，然后逐步交互提升水力、机负荷，尽可能在负荷提升过程中1反应室上升流速大于10m/小时，但大水力负荷应控制在20m/小时以下，这样即1反应室污泥床的传质效果，也避免污泥流失．冬季进水管道及反应器要保温，因为厌氧菌对温度波动敏感，对负荷波动适应要相对好的多．其实IC的调试比UASB要好调的多，能调试好UASB的，应该调试好IC没太大问题．不是因为上升流速大，会不好控制而延长调试周期．IC它对进水水质的要求是相对稳定就行，它要求高的上升流速是满足1反应室污泥床处于膨化状态，加大传质效果，IC的高度较高，你不必太担心会污泥流失，因为内部它两层三相分离，更何况1反应室产量较大，大部分沼被1反应室分离收集提升到部的水分离包进行与泥水的分离．二反应室量少泥水更易分离沉降．若接种颗粒污泥基本一个月便可达到设计负荷是没问题的，絮状污泥可能需三到五个月．

工作原理
    它相似由2层UASB反应器串联而成。按功能划分，反应器由下而上共分为5个区：混合区、1厌氧区、2厌氧区、沉淀区和液分离区。
    1、混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和液分离区回流的泥水混合物效地在此区混合。
    2、 1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥下，大部分机物转化为沼。混合液上升流和沼的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。随着沼产量的增多，一部分泥水混合物被沼提升部的液分离区。
    3、液分离区：被提升的混合物中的沼在此与泥水分离并导出处理，泥水混合物则沿着回流管返回到下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。
   4、 2厌氧区：经1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼提升外，其余的都通过三相分离器进入2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分机物已在1厌氧区被降解，因此沼产生量较少。沼通过沼管导入液分离区，对2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了利条件。
   5、沉淀区：2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管走，沉淀的颗粒污泥返回2厌氧区污泥床。
    从IC反应器工作原理中可见，反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。

优点
    IC 反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具优点。
    （1）容积负荷高：IC反应器内污泥浓，微生物量大，且存在内循环，传质，进水机负荷可过普通厌氧反应器的3倍以上。
    （2）节省投资和占地面积：IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4—1/3 左右，大大降低了反应器的基建投资；而且IC反应器高径比很大（一般为4—8），所以占地面积少。
     （3）抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000—3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2—3 倍；处理高浓度废水（COD=10000—15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10—20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
    （4）抗低温能力强：温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再突出和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20—25 ℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节省了能量。
    （5）具缓冲pH值的能力：内循环流量相当于1 厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH值起缓冲，使反应器内pH值保持好的状态，同时还可减少进水的投碱量。
    （6）内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC 反应器以自身产生的沼作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。
    （7）性好：利用二UASB串联分厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier在1994年证明，反应器分会降低出水VFA浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。
    （8）启动周期短：IC反应器内污泥活性高，生物增殖快，为反应器快速启动提供利条件。IC反应器启动周期一般为1～2个月，而普通UASB启动周期长达4～6个月[7]。
    （9）沼利用价值高：反应器产生的生物纯，CH4为70%～80%，CO2为20%～30%，其它机物为1%～5%，可作为燃料加以利用

适用范围
    IC厌氧反应器是一种强效的多内循环反应器，为三代厌氧反应器的代表类型(UASB为二代厌氧反应器的代表类型)，与二代厌氧反应器相比，它具占地少、机负荷高、抗冲击能力更强，性能更稳定、操作管理更简单。当COD为10000-15000mg/1时的高浓度机废水;二代UASB反应器一般容积负荷为5-8kgCOD/m3;三代AIC厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。IC厌氧反应器适用于机高浓度废水，如，玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。

徐州市IC厌氧反应器原理

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