IC 厭氧反應器即內循環厭氧反應器,是新一代高效厭氧反應器,以下將從其結構、原理、優缺點及應用領域等方面進行詳細介紹:
結構組成
混合區:位于反應器底部,進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物在此充分混合。
第 1 厭氧區:又稱高負荷區,混合區形成的泥水混合物進入該區,在高濃度污泥作用下,大部分有機物轉化為沼氣,隨著沼氣產量增多,一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區。
第 2 厭氧區:也稱精處理區,經第 1 厭氧區處理后的廢水,除一部分被沼氣提升外,其余的通過三相分離器進入該區,對殘余有機物進一步降解。銅陵市IC厭氧反應器
沉淀區:第 2 厭氧區的泥水混合物在此進行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第 2 厭氧區污泥床。
氣液分離區:被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導出處理系統,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區,實現混合液的內部循環。
工作原理
內循環形成:在第 1 厭氧區,有機物被大量降解產生大量沼氣,沼氣的上升帶動泥水混合物向上流動,通過沼氣提升管到達氣液分離區,沼氣在此與泥水分離,泥水則沿回流管返回反應器底部的混合區,與進水和污泥再次混合,形成內循環。
有機物降解:廢水在反應器內自下而上流動,依次經過第 1 厭氧區和第 2 厭氧區,在厭氧微生物的作用下,有機物逐步被降解為沼氣和二氧化碳等,從而實現廢水的凈化。
優點
容積負荷高:內污泥濃度高、微生物量大,內循環使傳質效果好,進水有機負荷可比普通厭氧反應器高 3 倍以上。
節省投資和占地面積:容積負荷率比普通 UASB 反應器高約 3 倍,體積僅為普通反應器的 1/4-1/3,高徑比大,占地面積少。
抗沖擊負荷能力強:處理低濃度廢水時,內循環流量可達進水量的 2-3 倍;處理高濃度廢水時,內循環流量可達進水量的 10-20 倍,可充分稀釋原水中的有害物質。
抗低溫能力強:含有大量微生物,溫度對厭氧消化的影響不再顯著,通常可在常溫 20-25℃下進行厭氧消化,減少保溫困難和能量消耗。
具有緩沖 pH 值的能力:內循環流量相當于第 1 厭氧區的出水回流,可利用 COD 轉化的堿度,對 pH 值起緩沖作用,使反應器內 pH 值保持狀態,減少進水的投堿量。
內部自動循環,不必外加動力:以自身產生的沼氣作為提升動力實現混合液內循環,無需設泵強制循環,節省動力消耗。
出水穩定性好:相當于兩級 UASB 串聯分級厭氧處理,可補償厭氧過程中高 Ks 產生的不利影響,降低出水 VFA 濃度,延長生物停留時間,使反應穩定。
啟動周期短:內污泥活性高,生物增殖快,啟動周期一般僅 1-2 個月,相比普通 UASB 反應器的 4-6 個月大幅縮短。
沼氣利用價值高:產生的生物氣純度高,CH?為 70%-80%,CO?為 20%-30%,其它有機物為 1%-5%,可作為燃料加以利用。
應用領域
食品加工行業:如玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、乳制品廢水、土豆加工廢水等的處理。銅陵市IC厭氧反應器
釀酒與酒精行業:白酒、黃酒、酒精生產廢水等高濃度有機廢水的處理,其 COD 可達 30000mg/L 以上。
造紙與紙漿行業:廢紙制漿廢水、造紙黑液的預處理,可降低 COD 負荷,提高后續好氧處理效率。
化工與制藥行業:發酵類制藥廢水、農藥廢水、生物化工廢水等的處理,但需注意毒性物質的預處理。
垃圾滲濾液處理:用于高濃度、成分復雜的垃圾滲濾液的厭氧預處理,可降低后續處理難度。