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内循环(IC)厌氧反应器的基本原理及特点

标签:工业污水处理

内循环(IC)厌氧反应器是在上流式厌氧污泥床(UASB)反应器基础上发展起来的高效反应器。其依靠沼气在升流管和回流管间产生的密度差在反应器内部形成流体循环。当前,IC厌氧反应器被广泛应用于各类工业污水处理,已经成为当今环保行业的研究热点。下面讲解一下IC厌氧反应器的基本原理及特点。

1、IC厌氧反应器的基本原理

IC厌氧反应器由两个UASB反应器上下叠加串联而成,其高度可达16~25m,高径比一般为4~8,主要由5个部分组成:布水区、第一反应室、第二反应室、内循环系统和出水区,其中内循环系统是IC工艺的核心结构。

废水首先进入反应器底部的混合区,并与来自回流管的内循环泥水混合液充分混合后进入第一反应室进行污染物的生化降解,此处的COD容积负荷很高,大部分进水COD在此处被降解,并产生大量沼气。沼气由下层三相分离器收集,并沿着回流管上升。沼气上升的同时把第一反应室的混合液提升至IC厌氧反应器顶部的气液分离器,沼气在此处与泥水分离并被导出反应器。泥水混合物则沿着回流管返回反应器底部,并与进水充分混合进入第一反应室,形成内循环。经过第一反应室处理过的污水,会自动进入第二反应室继续处理。产生的沼气由第二反应室的集气罩收集,通过提升管进入气液分离器。第二反应室中的混合液在沉淀区进行固液分离,处理过的上清液由出水管排出,沉淀的污泥可自动返回到第二反应室。

2、IC厌氧反应器的工艺特点

IC厌氧反应器独特的内循环系统,加强了废水中有机物和颗粒污泥间的传质,从而大幅提高了反应器的COD容积负荷,IC厌氧反应器的有机负荷是普通UASB反应器的3倍左右,同时反应器在保证去除效果的条件下,能达到较低的水力停留时间。IC厌氧反应器实际上是一种特殊的气提式反应器,其提升动力源自反应器中的自产沼气,这样反应器不必通过外力实现强制循环,节省了能耗。反应器中内循环系统的形成使得反应器内第一反应室的实际水量远大于进口水量,内循环水稀释了进水,提高了反应器的抗冲击能力和酸碱调节能力。在处理相同的废水时,IC厌氧反应器的容积负荷是普通UASB的4倍左右,因此其所需的体积仅为UASB的1/4~1/3,利于节省基建投资,而且IC厌氧反应器具有很大的高径比,占地面积非常小。

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在生物制药废水处理中普遍采用“消除废水生化抑制影响预处理一厌氧生化(包括厌氧水解或厌氧消化)一好氧生化-废水深度处理”的技术路线。废水首先进行预处理,将其毒性控制在生化抑制浓度以下,以提高废水的可生化性,为后续生物处理创造条件。

2019-03-08
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