造紙養(yǎng)殖廢水處理神器IC高效厭氧反應器
造紙養(yǎng)殖廢水處理神器IC高效厭氧反應器
IC反應器的構造
IC反應器可以看作由2個UASB反應器串聯(lián)構成，具有很大的高徑比，一般為4～8，高度可達16～25m，由5個基本部分組成:混合區(qū)、反應室、內循環(huán)系統(tǒng)，第二反應室和出水區(qū)，其中內循環(huán)系統(tǒng)是IC工藝的核心構造，由一級三相分離器、沼氣提升管、氣液分離器和泥水下降管組成(見圖1)。
1.2 IC反應器的工作原理
IC反應器的5個基本部分有其各自的特點，以下對各部分作簡要介紹。
1.2.1 混合區(qū)(進液和混合)
廢水通過布水系統(tǒng)進入反應器內，在混合區(qū)與從IC反應器上部返回的泥水混合液、反應器底部的污泥充分混合，由此產(chǎn)生對進液的稀釋和均質作用，從而大大減輕了沖擊負荷及有害物質的不利影響。
1.2.2反應室(污泥膨脹床區(qū))
廢水和顆粒污泥混合物在進水與循環(huán)水的共同推動下，進入首反應室，由于回流的影響，此部分產(chǎn)生較大的上升流速，速度可達10～20m/h，導致此部分污泥處于膨脹流化狀態(tài)，廢水和污泥之間產(chǎn)生強烈而有效的接觸，優(yōu)化了傳質，大大地提高了生化反應速率。有機物質在此也盡可能多的被分解，同時產(chǎn)生大量的沼氣，這些氣體被一級三相分離器收集并導入沼氣提升管，通過這個提升裝置部分泥水混合物被傳送到反應器頂部的氣液分離器，氣體在這里被分離后導出系統(tǒng)。
1.2.3 內循環(huán)系統(tǒng)
反應室產(chǎn)生的氣體被一級三相分離器收集進入沼氣提升管中，產(chǎn)生氣提作用，氣體攜帶著泥水混合物快速上升，在反應器頂部的氣液分離器分離之后排出，剩余的泥水混合物則經(jīng)泥水下降管向下流入反應器底部的混合區(qū)，由此在反應器內形成內循環(huán)。氣提動力來自于上升的和返回的泥水混合物中氣體含量的巨大差別，因此，這個泥水混合物的內循環(huán)不需要任何外加動力。值得一提的是，這個循環(huán)流的流量隨著進液中COD量的增大而自然增大，因此反應器具有自我調節(jié)的作用，原因是在高負荷條件下，產(chǎn)生更多的氣體，從而也產(chǎn)生更多的循環(huán)水量，稀釋作用隨之增大。根據(jù)不同的進水COD負荷和反應器的不同構造，內循環(huán)量可達進水流量的0.5～5倍。這對于反應器的穩(wěn)定運行意義重大。
1.2.4第二反應室(精處理區(qū))
首反應室處理后的廢水除一部分參與內循環(huán)外，其余污水通過一級三相分離器進入第二反應室的污泥床進行剩余COD的降解過程，這部分相當于一個有效的后處理過程，提高和保證了出水水質。產(chǎn)生的氣體被二級三相分離器收集并導出反應器。在第二反應室內的污泥負荷較低，水力停留時間相對較長，水力流態(tài)接近于推流狀態(tài)，因此廢水在此得到有效處理并避免了污泥的流失。廢水中的可生物降解有機物幾乎得到*的去除。由于大量的COD已在首反應室中去除，第二反應室的產(chǎn)氣量很小，不足以產(chǎn)生很大的流體湍動，加之，內循環(huán)流動不通過第二反應室，因此混合液的上升流度很小。這兩個原因使生物污泥能很好地保留在反應器內。
1.2.5出水區(qū)
經(jīng)、二反應室處理的污水經(jīng)溢流堰由出水管導出，進入后續(xù)的處理工藝。經(jīng)IC反應器處理后的污水COD去除率一般在80%以上。
1.3 IC反應器的特點
IC反應器是在UASB基礎上發(fā)展起來的，它很好地解決了UASB的一些弊病。IC反應器采具有以下特點：
1.3.1容積負荷率高，水力停留時間短
IC反應器進水有機負荷率一般可高出普通的UASB反應器的3～4倍。即使處理較低濃度有機廢水，如啤酒廢水，當COD為2000～3000mg/L時，進水容積負荷率也可達20～25kgCOD/(m3·d)，HRT僅為2～3h，COD去除率可達80%。
1.3.2節(jié)省基建投資和占地面積
處理同樣的廢水，IC反應器的體積為普通UASB反應器的1/4～1/3左右，加之大高徑比，使其基建投資低，占地面積特別省。
1.3.3抗沖擊負荷能力強，且具緩沖pH能力
IC反應器的內循環(huán)流量與進水在反應室充分混合，使原廢水充分稀釋，提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。并且可利用內循環(huán)流量中COD轉化的堿度，對反應器內pH緩沖，減少進水的投堿量。
1.3.4沼氣提升實現(xiàn)內循環(huán)，不必外加動力
IC反應器的內循環(huán)以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力實現(xiàn)，不必另設水泵，從而可節(jié)省能耗。
1.3.5出水的穩(wěn)定性好
因為IC反應器相當于上下兩個UASB反應器的串聯(lián)運行，廢水經(jīng)粗處理后又進入精處理區(qū)，出水水質較為穩(wěn)定。
1.3.6啟動期短
IC反應器的啟動期一般僅為1～2個月，而UASB反應器的啟動周期長達4～6個月。
