徐州市IC厭氧反應器原理

厭氧反應器內出現泡沫、化學沉淀等不良現象的原因?
    厭氧反應器中時會產生大量泡沫，泡沫呈半液半固狀，嚴重時可充滿相空間并帶入沼管道，導致沼的困難。
    產生泡沫的主要原因是厭氧不穩定，因為泡沫主要是由于CO2產量太大形成的，當反應器內溫度波動或負荷發生突變等情況發生時，均可導致的不穩定和CO2的產量增加，進而導致泡沫的產生。如果將不穩定因素及時除，泡沫現象一般也會隨之消失。在厭氧污泥培養初期，由于CO2產量大而甲烷產量少，也會出現泡沫，隨著甲烷菌的培養成熟，CO2產量減少，泡沫一般也會逐漸消失。進水中含蛋白質是產生泡沫的一個原因，而微生物本身新陳代謝過程中產生的一些中間產物也會降低水的表面張力而生成泡。厭氧生物處理過程中大量產會產生類似好氧處理的曝而形成泡問題，負荷突然升高所帶來的產量突然增加也可能出現泡沫問題。
    碳酸鈣(CaCO3)沉淀：處理廢水鈣含量高或利用石灰補充堿度，都會增加產生碳酸鈣沉淀的可能性。高濃度的碳酸氫鹽和磷酸鹽都利于鈣的沉淀。
    鳥糞石(MgNH4PO4)沉淀：進水中含較高濃度的溶解性正磷酸鹽、氨氮和 鎂離子時，就會生成鳥糞石沉淀。厭氧處理鳥糞石沉淀主要在管道彎頭、水泵入口和二沉池進出口等處出現。

厭氧生物處理的三個階段是怎樣的?
    理論研究認為三個階段，即厭氧消化過程分為水解發酵階段、產乙酸產氫階段、產甲烷階段三部分。
水解發酵階段和產乙酸產氫階段又可合稱為酸性發酵階段。在這個階段，污水中的復雜機物，在酸性腐化菌或產酸菌的下，分解成簡單的機物，如機酸，醇類等，以及CO2、NH3和H2S等機物。由于機酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于機酸和含氮化合物的分解，產生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右。
    ⑴ 水解酸化階段。污水中復雜的大分子、不溶性的機物在細胞外酶的下水解為小分子、溶解性機物，然后滲入細胞體內，水解產生揮發性機酸、醇類及醛類等。
    ⑵ 產氫產乙酸階段。在產氫產酸菌的下，各種機酸分解轉化為乙酸、氫和二氧化碳。
    ⑶ 產甲烷階段。產甲烷菌將乙酸、氫及二氧化碳轉化為甲烷。

水解酸化法的優點?

    ⑴ 池體不需要密閉，也不需要三相分離器，簡單。
    ⑵ 大分子機物經水解酸化后，生成小分子機物，可生化性較好，即水解酸化可以改變原污水的可生化性，從而減少反應時間和處理能耗。
   ⑶ 水解酸化屬于厭氧處理的前期，沒達到厭氧發酵的終階段，因而出水中也就沒厭氧發酵所產生的難聞味，改善了污水處理的環境。
    ⑷ 水解酸化反應所需時間較短，因此所需構筑物體積很小，一般與沉淀池相當，可節約基建投資。
    ⑸ 時間酸化對固體機物的降解效果較好，而且產生的剩余污泥很少，實現了污泥、污水一次處理，具消化池的部分功能。
厭氧生物處理的主要特點哪些?
    ⑴ 能耗較低：因為厭氧生物處理不需要供氧，能源消耗約為好氧活性污泥法的1/10，還能產生具較高熱值的甲烷(CH4)。每去除1gCODcr可以產生0.35規準升甲烷或0.7規準升沼。沼的熱值為22.7KJ/L,甲烷的熱值為39300KJ/m3，一般天然的熱值為34300KJ/m3 。
     ⑵ 污泥產量低：因為厭氧微生物的增殖速率比好氧微生物低得多，好氧生物處理每處理1kgCODcr產生的污泥量為0.25～0.6kg，而厭氧生物處理每處理1kgCODcr產生的污泥量只0.02～0.18kg。
    ⑶可對好氧生物處理不能降解的一些大分子機物進行*降解或部分降解。
    ⑷ 厭氧微生物對溫度、PH等環境因素的變化更為敏感，管理好厭氧生物處理的難度較大。
    ⑸ 水溫適應廣：好氧處理水溫在10～35℃之間，當高溫時就需采取降溫措施;而厭氧處理水溫適應，分低溫厭氧(10～30℃)、中溫厭氧(30～40℃)和高溫厭氧(50～60℃)。

    IC厭氧反應器是強效厭氧反應器，即內循環厭氧反應器，相似由2層UASB反應器串聯而成，用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。IC 反應器當前在造紙行業較多的是用各類廢紙作原料的造紙企業，處理的包括實現一般的，通過治理后的，從而達到節水和治污的雙重。
     IC溫度的設計完和UASB一樣，在調試上和UASB區別不大，只是在剛進水調試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、機負荷，盡可能在負荷提升過程中1反應室上升流速大于10m/小時，但大水力負荷應控制在20m/小時以下，這樣即1反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失．冬季進水管道及反應器要保溫，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負荷波動適應要相對好的多．其實IC的調試比UASB要好調的多，能調試好UASB的，應該調試好IC沒太大問題．不是因為上升流速大，會不好控制而延長調試周期．IC它對進水水質的要求是相對穩定就行，它要求高的上升流速是滿足1反應室污泥床處于膨化狀態，加大傳質效果，IC的高度較高，你不必太擔心會污泥流失，因為內部它兩層三相分離，更何況1反應室產量較大，大部分沼被1反應室分離收集提升到部的水分離包進行與泥水的分離．二反應室量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個月便可達到設計負荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個月．

工作原理
    它相似由2層UASB反應器串聯而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為5個區：混合區、1厭氧區、2厭氧區、沉淀區和液分離區。
    1、混合區：反應器底部進水、顆粒污泥和液分離區回流的泥水混合物效地在此區混合。
    2、 1厭氧區：混合區形成的泥水混合物進入該區，在高濃度污泥下，大部分機物轉化為沼?；旌弦荷仙骱驼拥膭×覕_動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼產量的增多，一部分泥水混合物被沼提升部的液分離區。
    3、液分離區：被提升的混合物中的沼在此與泥水分離并導出處理，泥水混合物則沿著回流管返回到下端的混合區，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現了混合液的內部循環。
   4、 2厭氧區：經1厭氧區處理后的廢水，除一部分被沼提升外，其余的都通過三相分離器進入2厭氧區。該區污泥濃度較低，且廢水中大部分機物已在1厭氧區被降解，因此沼產生量較少。沼通過沼管導入液分離區，對2厭氧區的擾動很小，這為污泥的停留提供了利條件。
   5、沉淀區：2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離，上清液由出水管走，沉淀的顆粒污泥返回2厭氧區污泥床。
    從IC反應器工作原理中可見，反應器通過2層三相分離器來實現SRT>HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼和內循環的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

優點
    IC 反應器的構造及其工作原理決定了其在控制厭氧處理影響因素方面比其它反應器更具優點。
    （1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環，傳質，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。
    （2）節省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。
     （3）抗沖擊負荷能力強：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
    （4）抗低溫能力強：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。
    （5）具緩沖pH值的能力：內循環流量相當于1 厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持好的狀態，同時還可減少進水的投堿量。
    （6）內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。
    （7）性好：利用二UASB串聯分厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier在1994年證明，反應器分會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩定。
    （8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月[7]。
    （9）沼利用價值高：反應器產生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機物為1%～5%，可作為燃料加以利用

適用范圍
    IC厭氧反應器是一種強效的多內循環反應器，為三代厭氧反應器的代表類型(UASB為二代厭氧反應器的代表類型)，與二代厭氧反應器相比，它具占地少、機負荷高、抗沖擊能力更強，性能更穩定、操作管理更簡單。當COD為10000-15000mg/1時的高濃度機廢水;二代UASB反應器一般容積負荷為5-8kgCOD/m3;三代AIC厭氧反應器容積負荷率可達15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應器適用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。

徐州市IC厭氧反應器原理

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