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株洲市IC厭氧反應(yīng)器性能參數(shù)

概述

實(shí)踐表明，一個成功的反應(yīng)器必須是：①具備良好的截留污泥的性能，以擁足夠的生物量；②生物污泥能夠與進(jìn)水基質(zhì)充分混合接觸，以微生物能 夠充分利用其活性降解水中的基質(zhì)。同時，研究人員基于對各類化合物厭氧降解機(jī)理研究的進(jìn)展，從厭氧底物降解途徑和動力學(xué)兩方面入手，分析提高和保持反應(yīng)器 內(nèi)微生物活性的可能措施，并與反應(yīng)器的設(shè)計相結(jié)合，面提高反應(yīng)器的性能。

厭氧過程實(shí)質(zhì)是一系列復(fù)雜的生化反應(yīng)，其中的底物、各類中間產(chǎn)物、zui終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互，形成一個復(fù)雜的微生態(tài)系統(tǒng)，類似于宏觀 生態(tài)中的食物鏈關(guān)系，各類微生物間通過營養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營養(yǎng)關(guān)系(symtrophic)。因此，反應(yīng)器作為提 供微生物生長繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng)，各類微生物的平穩(wěn)生長、物質(zhì)和能量流動的強(qiáng)效順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關(guān)類微生物的平衡生長已經(jīng)成為反應(yīng)器的設(shè)計思路。

IC反應(yīng)器從功能上講由四個不同的功能部分組成：

1、混合區(qū)：由反應(yīng)器的底部進(jìn)入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部體循環(huán)所帶回的出水效地混合，使進(jìn)水得到效地稀釋和均化。
2、污泥膨脹床部分：由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構(gòu)成。床的膨脹或流化是由于進(jìn)水的上升流速、回流和產(chǎn)生的沼所造成。廢水和污泥之間效地接觸使得污泥具高的活性，可獲得高的機(jī)負(fù)荷和。
3、精處理部分：在這一區(qū)域內(nèi)，由于低的污泥負(fù)荷率，相對長的水力停留時間和推流的流態(tài)性，產(chǎn)生了效的后處理。另外由于沼產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎部去除。雖然與UASB反應(yīng)器條件相比，反應(yīng)器的負(fù)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(diǎn)為固體停留提供了條件。
4、回流系統(tǒng)：內(nèi)部的回流是利用提原理，因?yàn)樵谏喜亢拖聦拥氖议g存在著壓力差。回流的比例是由產(chǎn)其量所決定的。
由IC反應(yīng)器構(gòu)造原理進(jìn)水

（1）用泵由反應(yīng)器底部進(jìn)入*反應(yīng)室，與該室內(nèi)的厭氧顆粒污泥均勻混合。廢水中的大部分機(jī)物在這里被轉(zhuǎn)化為沼，所產(chǎn)生的沼被*厭氧反應(yīng)室的集罩

（2）收集，沼將沿著提升管

（3）上升。沼上升的同時，把*反應(yīng)室的混合液提升至設(shè)在反應(yīng)器部上的液分離器

（4）被分離出的沼由液分離器部的沼管

（5）走。分離出的泥水混合液將沿著回流管

（6）回到*反應(yīng)室的底部，并于底部的顆粒污泥進(jìn)行充分混合，實(shí)現(xiàn)了*反應(yīng)室混合液的內(nèi)部循環(huán)。

（7）收集，通過集管

（8）進(jìn)入液分離器二反應(yīng)室的泥水混合液進(jìn)入沉淀區(qū)

（9）進(jìn)行固液分離，處理過的上清液由出水管

（10）走，沉淀下來的污泥自動返回二反應(yīng)室。這樣，廢水就完成了在IC反應(yīng)器內(nèi)處理的過程。

優(yōu)點(diǎn)：

   CSTR工藝可以處理高懸浮固體含量的原料，消化器內(nèi)物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了物料和微生物接觸的機(jī)會。利用機(jī)械攪拌系統(tǒng)，使得液面上的機(jī)懸浮物循環(huán)到反應(yīng)器的下部，逐漸完反應(yīng)，避免了反應(yīng)器液面上的“結(jié)蓋現(xiàn)象”。利用產(chǎn)生沼發(fā)電余熱對反應(yīng)器外部的保溫加熱系統(tǒng)進(jìn)行保溫，大大提高了產(chǎn)率和投資利用率，同時使得反應(yīng)器一年四季均可正常工作。該工藝占地少、成本低，是目前上的厭氧反應(yīng)器之一。

使用領(lǐng)域：于屠宰廢水，牛、豬、雞等養(yǎng)殖場中畜禽糞便的處理和沼、發(fā)電工程；城市生活污泥等SS較多的高濃度機(jī)廢水處理工程

株洲市IC厭氧反應(yīng)器性能參數(shù)

一般來說，廢水中復(fù)雜機(jī)物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機(jī)物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細(xì)胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機(jī)物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫以及新的細(xì)胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程較為重要的階段和整個厭氧反應(yīng)過程的限速階段。

再上述四個階段中，人認(rèn)為二個階段和三個階段可以分為一個階段，在這兩個階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個階段的反應(yīng)速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應(yīng)速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個反應(yīng)階段通常很慢，同時也是較為重要的反應(yīng)過程，在前面幾個階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個階段中污染物質(zhì)變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時在四個階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個階段產(chǎn)生的機(jī)酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。

三 水解反應(yīng)

水解可定義為復(fù)雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應(yīng)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(zhì)素、大分子纖維素就很難水解。

水解速度的可由以下動力學(xué)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(shù)（d－1）；

T——停留時間（d）。

IC厭氧反應(yīng)器安操作規(guī)程

1、厭氧反應(yīng)器控制因素

（1）溫度

中溫厭氧消化的zui適宜的溫度范圍為35-39℃，范圍為37-38℃。

    溫度波動：≤2℃/d（ ≤1℃/h）

（2）pH

正常情況下進(jìn)水pH在6.5以上 ，出水6.8-7.2。

（3）VFA

正常情況下IC厭氧反應(yīng)內(nèi)VFA≤400mg/l（ 以乙酸計），良好的反應(yīng)器VFA≤300mg/l

（4）產(chǎn)量

正常情況下，良好的IC厭氧反應(yīng)器取出1kg COD能夠產(chǎn)生0.2-0.4m³沼。

（5）ＨＣO3－ 堿度

     此指標(biāo)高于600-1000mg/l時，說明該反應(yīng)器具很好的pH緩沖能力。

（6）毒物質(zhì)

包括毒機(jī)物、重金屬離子、鹽類和一些陰離子等。對機(jī)物來說，帶醛基、雙鍵、氯取代基、苯環(huán)等結(jié)構(gòu)，往往具抑制性。

毒物質(zhì)的zui高容許濃度與處理系統(tǒng)的方式、污泥馴化程度、廢水性、操作控制條件等因素關(guān)。

2、操作要求：

（1）IC罐溫度波動不應(yīng)過大，一小時內(nèi)溫度波動不應(yīng)過1℃，一天內(nèi)溫度波動不應(yīng)過2℃；

（2）根據(jù)廢水的CODcr及時調(diào)整廢水進(jìn)水量，以IC進(jìn)水CODcr在要求的范圍內(nèi)；根據(jù)進(jìn)水VFA及時調(diào)整廢糖水的酸化時間，以IC進(jìn)水的VFA在要求的范圍內(nèi)；

（3）操作人員要經(jīng)常檢查布水器水管是否堵塞，如堵塞要及時疏通處理。經(jīng)常察看出水是否正常（出水是否發(fā)黑、是否帶泥、是否異味、是否沼泄露等）

（4）不定期取樣觀察不同高度的顆粒污泥的變化情況。

（5）不定期測量不同高度及出水的污泥VSS，從而效掌握反應(yīng)器的活性污泥量。

（6）操作人員經(jīng)常檢查沼水封的水位情況，一般要控制水位在水封視鏡附近位置，如過試鏡要及時水；

（7）操作人員做好巡回檢查，確保厭氧罐進(jìn)水流量達(dá)到規(guī)定流量，并認(rèn)真填記錄。

（8）化驗(yàn)人員定期檢測出水各項(xiàng)指標(biāo)并做好記錄，如異常要及時反饋。