内循环IC反应器 - 郑州益源天泽环境科技有限公司
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内循环IC反应器

一、概述及原理:

  内循环IC反应器克服了由于产气负荷率太高而增加紊流造成悬浮固体的流失。UASB反应器在处理中低浓度(1.5~2.0gCOD/L)废水时,反应器的进水容积负荷率一般限制在5~8kgCOD/(m3.d),IC反应器在处理中低浓度废水时,反应器的进水容积负荷率可提高至20~24kgCOD/(m3.d),处理高浓度有机废水时,进水容积负荷率可提高到35~50kgCOD/(m3.d),IC反应器具有很大的高径比,一般可达4~8,反应器的高度可达16~25m。在外形上看,IC反应器实际上是个厌氧生化反应塔,是由两个上下重叠的UASB反应器串联组成的。由下面第一个UASB反应器产生的沼气作为提升的内动力,使升流管与回流管的混合液产生密度差,实现下部混合液的内循环,使废水获得强化预处理。上面的第二个UASB反应器对废水继续进行后处理,使出水达到预期的处理要求。

 

 二、工艺特点:
  其与UASB反应器相比,在获得相同处理效率的条件下,IC反应器的平均升流速率可达处理同类废水UASB反应器的20倍左右。在处理低浓度废水时,HRT可缩短至2.0~2.5h,使反应器的容积更加小型化,处理同类废水时,IC反应器的高度为UASB反应器的3~4倍,进水容积负荷率为UASB的4倍左右,污泥负荷率为UASB的3~9倍。目前已经建成了许多生产性UASB装置,所以IC反应器启动时可采用UASB反应器的颗粒污泥作为接种污泥,一般要经过一到两个月才能实现。IC反应器用UASB反应器颗粒污泥接种后,由于IC反应器的剪切力较大,接种的大颗粒被剪切成为小颗粒,反应器生物量并没有随时间减少。如果没有颗粒污泥接种而采用絮体污泥接种,则启动初期只能采用低负荷运行,待自行培养出颗粒污泥后,再逐步提高负荷,这样启动时间会大大延长。如果采用处理相同废水的IC反应器污泥接种则更为理想,可缩短启用时间。
  IC反应器具有以下优点:
  1、具有很高的容积负荷率由于IC反应器存在内循环,第一反应区有很高的升流速率,传质效果良好,污泥活性很高,处理高浓度有机废水,如土豆加工废水,当COD为10000~15000mg/L时,进水容积负荷率可达30~40kgCOD/(m3.d),处理低浓度有机废水,如啤酒废水,当COD为2000~3000mg/L时,进水容积负荷率可达20~50kgCOD/(m3.d),NRT仅2~3H,COD去除率可达80%左右。
  2、节省基建投资和占地面积IC反应器的有效体积仅为UASB反应器的1/4~1/3,所以可以显著降低反应器的基建投资,非常适用于占地面积紧张的厂矿企业。
  3、不必外加动力,靠沼气提升实现内循环厌氧流化床和膨胀颗粒污泥床的流化是通过出水回流由泵加压实现强制循环的,因此必须消耗动力,而IC反应器以自身产生的沼气通过绝热膨胀做功为动力,实现混合液的循环,不必另设泵进行强制内循环,从而节省能耗。
  4、抗冲击负荷能力强处理低浓度废水(如啤酒废水时),循环流量可达进水流量的2~3倍,处理高浓度废水(如土豆废水时),循环流量可达进水流量的10~20倍,因为循环流量与进水在第一反应室充分混合,使原污水中的有害物质得到充分稀释,降到了有害程度,并可防治局部酸化,提高了反应器的耐冲击负荷的能力。
  5、具有缓冲PH值能力内循环流量相当于第一级厌氧的出水回流量,可利用COD转化的碱度,对PH起缓冲作用,使反应器的PH保持稳定,处理缺乏碱度的废水时,可减少进水的投碱量。
  6、抗低温能力强温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20—25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。
  7、启动周期短IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供有利条件。IC反应器启动周期一般为1~2个月,而普通UASB启动周期长达4~6个月。
  8、沼气利用价值高反应器产生的生物气纯度高,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它有机物为1%~5%,可作为燃料加以利用。
  9、出水稳定好IC反应器相当于两个UASB反应器串联运行,第一反应室有很高的有机容积负荷率,相当于起“粗”处理作用,第二反应室具有较低的有机负荷率,相当于起“精”处理作用,一般情况下,两级厌氧处理比单级厌氧处理的稳定性好,出水也稳定。

 

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