IC 厭氧反應(yīng)器(Internal Circulation Anaerobic Reactor),即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器,是第三代高效厭氧處理設(shè)備。其核心原理是利用厭氧微生物的代謝作用,將廢水中的有機(jī)物分解為沼氣(甲烷和二氧化碳)和凈化水,同時通過的內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)提升傳質(zhì)效率,強(qiáng)化處理效果。
結(jié)構(gòu)與工作原理
(一)核心結(jié)構(gòu)
IC 反應(yīng)器主要由以下部分組成:
混合區(qū):廢水與回流污泥在此快速混合,為后續(xù)反應(yīng)提供均勻的基質(zhì)。
第 1 厭氧區(qū)(高負(fù)荷區(qū)):設(shè)有一級三相分離器,有機(jī)物在此被大量降解,產(chǎn)生的沼氣推動污泥與廢水向上流動,形成內(nèi)循環(huán)動力。
第 2 厭氧區(qū)(精處理區(qū)):進(jìn)一步降解殘余有機(jī)物,確保出水水質(zhì)。IC厭氧反應(yīng)器日常維修
沉淀區(qū):通過重力分離泥水,上清液排出,污泥經(jīng)回流管返回底部,維持反應(yīng)器內(nèi)高濃度污泥量。
氣液分離區(qū):分離沼氣與泥水混合液,沼氣通過管道收集利用。
內(nèi)循環(huán)系統(tǒng):包括沼氣提升管、氣液分離器和泥水下降管,通過沼氣的提升作用實(shí)現(xiàn)反應(yīng)器內(nèi)液體的自動循環(huán),強(qiáng)化傳質(zhì)和攪拌效果。
(二)工作流程
進(jìn)水階段:廢水從反應(yīng)器底部進(jìn)入混合區(qū),與回流污泥充分混合。
厭氧反應(yīng)階段:
在第 1 厭氧區(qū),高濃度污泥快速降解有機(jī)物,產(chǎn)生大量沼氣,氣泡攜帶污泥和廢水向上流動至一級三相分離器。
沼氣在此分離并進(jìn)入氣液分離器,泥水混合液則因重力回落,形成內(nèi)循環(huán)(循環(huán)量可達(dá)進(jìn)水量的 10-20 倍),使廢水與污泥反復(fù)接觸,提高處理效率。
未反應(yīng)的廢水進(jìn)入第 2 厭氧區(qū),進(jìn)行深度處理。
泥水分離階段:經(jīng)處理的廢水進(jìn)入沉淀區(qū),污泥沉降后回流至反應(yīng)器底部,清水達(dá)標(biāo)排放或回用。
沼氣收集階段:分離出的沼氣可作為能源(如發(fā)電、供熱),實(shí)現(xiàn)廢物資源化。
應(yīng)用領(lǐng)域
IC 反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于高濃度有機(jī)廢水處理,主要包括:
食品加工行業(yè):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。
釀酒與酒精行業(yè):白酒、黃酒、酒精生產(chǎn)廢水(COD 可達(dá) 30000 mg/L 以上)。
造紙與紙漿行業(yè):廢紙制漿廢水、造紙黑液的預(yù)處理,降低 COD 負(fù)荷,提高后續(xù)好氧處理效率。
化工與制藥行業(yè):發(fā)酵類制藥廢水、農(nóng)藥廢水、生物化工廢水(需注意毒性物質(zhì)的預(yù)處理)。
垃圾滲濾液處理:高濃度、成分復(fù)雜的垃圾滲濾液的厭氧預(yù)處理,降低后續(xù)處理難度。
優(yōu)點(diǎn)
容積負(fù)荷高:內(nèi)污泥濃度高、微生物量大,內(nèi)循環(huán)使傳質(zhì)效果好,進(jìn)水有機(jī)負(fù)荷可比普通厭氧反應(yīng)器高 3 倍以上。
節(jié)省投資和占地面積:容積負(fù)荷率比普通 UASB 反應(yīng)器高約 3 倍,體積僅為普通反應(yīng)器的 1/4-1/3,高徑比大,占地面積少。
抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng):處理低濃度廢水時,內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的 2-3 倍;處理高濃度廢水時,內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水量的 10-20 倍,可充分稀釋原水中的有害物質(zhì)。
抗低溫能力強(qiáng):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(jìn)行厭氧消化,減少保溫困難和能量消耗。IC厭氧反應(yīng)器日常維修
具有緩沖 pH 值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第 1 厭氧區(qū)的出水回流,可利用 COD 轉(zhuǎn)化的堿度,對 pH 值起緩沖作用,使反應(yīng)器內(nèi) pH 值保持狀態(tài),減少進(jìn)水的投堿量。
內(nèi)部自動循環(huán),不必外加動力:以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升動力實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),無需設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán),節(jié)省動力消耗。