吕梁市IC厌氧反应器

吕梁市IC厌氧反应器

负荷率的影响:

①当有机物负荷率很高时，营养充分，代谢产物有机酸产量很大，超过甲烷菌的吸收利用能力，有机酸积累pH下降，是低效不稳定状态。

②负荷率适中，产酸细菌代谢产物中的有机物(有机酸)基本上能被甲烷菌及时利用，并转化为沼气，残存有机酸量仅为几百毫克/升。pH=7~7.5，呈弱碱性，是高效稳定发酵状态。

③当有机负荷率小，供给养料不足，产酸量偏少，pH>7.5是碱性发酵状态，是低效发酵状态。

Ⅲ、温度控制--发酵要求较高的温度，每去除8000mg/L的COD所产沼气，能使水温升高10℃，一般工艺设计中温消化30~35℃。

Ⅳ、pH的控制--当液料pH<6.5或高于8.0，则要调整液料pH。

pH<6.8~7，应减少有机负荷率，

pH<6.5，应停止加料，必要时加入石灰中和。

 厌氧反应器

在接种成熟的颗粒污泥时，ASBR启动所需时间可以大大缩短，这就克服了普通厌氧法启动慢的缺点。
2ASBR能在常温下处理低浓度废水
大多数高效厌氧反应器主要为中温消化。ASBR能够在常温时处理废水，温度低时基质去除率低，但ASBR出水中微生物流失量少，使反应器内可保持高的生物量，这可以抵消由于低温造成的基质去除率低的影响。
低浓度有机废水在总污水排放量中占很大的比重，甲烷化能力低，采用常规的厌氧消化处理技术难于奏效，好氧生物处理成本昂贵，ASBR能有效地处理低浓度有机废水。Ndon和Dague[3]1997年研究了ASBR处理CODCr为1000、  800、  600和400mg/L的人工合成废水，当温度为35-15℃、HRT为48h和24h时，各种进水浓度CODcr去除率超过了90%，在15℃低温下进水CODcr为600和400mg/L时，ASBR对CODcr的去除率仍然超过了85%。同时可以查污水处理工程网更多技术文档。

IC反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具有优势。

a:容积负荷高：IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。

b:节省投资和占地面积：IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4-1/3左右，大大降低了反应器的基建投资。而且IC反应器高径比很大（一般为4-8），所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。

 C:抗冲击负荷能力强：处理低浓度废水（COD=2000-3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2-3倍；处理高浓度废水（COD=10000-15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10-20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。

d: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。

e:具有缓冲pH的能力：内循环流量相当于第1厌氧区的出水回流，可利用COD转化的碱度，对pH起缓冲作用，使反应器内pH状态，同时还可减少进水的投碱量。

f:内部自动循环，不必外加动力：普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的，而IC反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环，不必设泵强制循环，节省了动力消耗。

g:出水稳定性好：利用二级UASB串联分级厌氧处理，可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier[6]在1994年证明，反应器分级会降低出水VFA浓度，延长生物停留时间，使反应进行稳定。

h: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。

i: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。

IC反应器从功能上讲由四个不同的功能部分组成：
1、混合区：由反应器的底部进入的污水与颗粒污泥和内部气体循环所带回的出水有效地混合，使进水得到有效地稀释和均化。
2、污泥膨胀床部分：由包含高浓度的颗粒污泥膨胀床所构成。床的膨胀或流化是由于进水的上升流速、回流和产生的沼气所造成。废水和污泥之间有效地接触使得污泥具有高的活性，可获得高的有机负荷和转化效率。
3、精处理部分：在这一区域内，由于低的污泥负荷率，相对长的水力停留时间和推流的流态特性，产生了有效的后处理。另外由于沼气产生的扰动在精处理部分较低，使得生物可降解COD几乎全部去除。虽然与UASB反应器条件相比，反应器的负荷率较高，但因内部循环流体不经过这一区域，因此在精处理区的上升流速也较低，这两点为固体停留提供了条件。

4、回流系统：内部的回流是利用气提原理，因为在上部和下层的气室间存在着压力差。回流的比例是由产其量所决定的。

由IC反应器构造原理进水

（1）用泵由反应器底部进入*反应室，与该室内的厌氧颗粒污泥均匀混合。废水中的大部分有机物在这里被转化为沼气，所产生的沼气被*厌氧反应室的集气罩

（2）收集，沼气将沿着提升管

（3）上升。沼气上升的同时，把*反应室的混合液提升至设在反应器顶部上的气液分离器

（4）被分离出的沼气由气液分离器顶部的沼气排气管

（5）排走。分离出的泥水混合液将沿着回流管

（6）回到*反应室的底部，并于底部的颗粒污泥进行充分混合，实现了*反应室混合液的内部循环。

（7）收集，通过集气管

（8）进入气液分离器第二反应室的泥水混合液进入沉淀区

（9）进行固液分离，处理过的上清液由出水管

（10）排走，沉淀下来的污泥自动返回第二反应室。这样，废水就完成了在IC反应器内处理的全过程。

吕梁市IC厌氧反应器

操作过程：

1）在预处理的废水满足厌氧处理所需的进水条件后，启动厌氧泵向UASB反应器进水。启动厌氧泵之前检查需检查泵是否正常，开启泵后，检查流量计显示，判断废水是否正常输出。调节泵的出口阀门，将各厌氧反应器的流量调节到规定范围；起用泵前一定要详细检查该泵的运转纪录，确认该泵无异常后方可启用。

2）密切注意厌氧反应器上部出水情况，要注意跑泥现象，防止出水带泥过多，一般小于20%，定期清理溢流堰口的堵塞物，但需注意防止跌落溺水。

3）密切关注厌氧反应器出水的COD、PH值、VFA、温度等指标，防止反应器工艺指标变化过大；

4）经常厌氧反应器顶部水面的情况，防止大量气体溢出； 5）经常观察水封中的水位，将水封水位控制在一定高度；

6）中沉池出水的SS尽可能小于5%，并定期将中沉池内的厌氧污泥回流至UASB内；

根据需要，每班进行取样送检，并根据化验结果判断厌氧反应器的运行状况

构造简单巧妙：

沉淀区设在反应器的顶部，废水由反应器底部进入，向上流过污泥床区与大量的厌氧细菌接触，废水中的有机物被厌氧菌分解成沼气(主要成分为CH4和CO2)，废水在升流的过程中夹带着沼气和厌氧菌固体物。沼气在气室区进行固液分离，处理过的净化水由反应器顶部排走，废水完成了处理的全过程。沉淀区的大部分污泥可返回污泥床区，可使反应器内保持足够的生物量。由此可知，整个上半时集生物反应与沉淀于一体，反应器内不设机械搅拌，不装填料，构造较为简单，运行管理方便。

反应器内可培养出厌氧颗粒污泥：

UASB反应器在处理大多数有机废水时，只要操作方法正确，一般均可在反应器内培养出厌氧颗粒污泥，厌氧颗粒污泥的特性是有很高的去除有机物活性，密度比絮体污泥大，具有良好的沉淀性能，时反应器内可维持很高的生物量。

主要优点：

1.具有很高的容积负荷率 IC厌氧反应器由于存在强大的内循环、传质效果好、生物量大。其进水负荷率远比普通的UASB反应器高，一般高出3倍左右。处理高浓度有机废水，当COD为10000-150000mg/1时，容积负荷率可达到15-30COD/m³。

2.抗冲击负荷能力强 由于IC厌氧反应器实现了自身的内循环，循环量可达进水的10-20倍。因为循环水与进水在反应器底部充分混合，使反应器底部有机物浓度降低，从而提高了反应器的耐冲击负荷能力，同时大水量也使底部污泥得以膨胀，保证了废水中的有机物与微生物的充分接触反应，提高了处理负荷。

3.出水稳定性好 因为IC厌氧反应器相当上下两个UASB反应器的串联运行，下面一个反应器具有很高的有机负荷率，起“粗”处理作用，上面一个反应器的负荷低，起“精”处理作用，使出水水质好且稳定。

   厌氧工艺处理设备主要是IC厌氧反应器，其主要的控制参数有以下内容：

PH值：反应器进水PH值要求控制在6.5~8.0之间，过低或过高的PH值都会对工艺造成巨大的影响，其影响主要体现在对厌氧菌（主要是产甲烷菌）的方面，包括：①影响菌体及酶系统的生理功能和活性②影响环境的氧化还原电位③影响基质的活性。产甲烷菌的这些性质功能遭到破坏后，处理COD的活性就会大大的降低。

温度：反应器进水温度要求控制在35.5~37.5之间，因为产甲烷菌大多数都属于中温菌，在这个范围内，其处理效率是很高的。温度高于40℃时，处理效率会急剧下降；也不要低于35℃，温度过低，处理效率也会下降很多。

预酸化度：废水进入厌氧反应器之前要保持足够的预酸化度，一般在30%~50%之间，在40%左右。预酸化度高的情况下，VFA高，进水PH值会降低，为调解PH值，会增高污水处理的运行费用，同时还会影响污泥的颗粒化。

有毒物质：对厌氧颗粒污泥有抑制性作用的有毒物质主要是H2S和亚硫酸盐。H2S的允许浓度为小于150㎎/L，否则可能会使大部分产甲烷菌降低50%的活性；亚硫酸盐的允许浓度是小于150ppm，否则将会导致一半的产甲烷菌失去活性，所以一定要严格控制这两样有毒物质的含量，对其进行定期的检测。

容积负荷率：厌氧反应器具有很高的容积负荷率，操作手册上为16~24㎏COD /m3/d,而一些学者认为其容积负荷率还可以更高可达30~40㎏COD /m3/d,但是这个数值的短期内变化幅度不要过大，就是说要让厌氧菌有一定的适应时间，逐步增加或降低负荷。如果条件可以，尽量使其负荷率在一个范围之间，趋于稳定的状态。

上升流速：IC反应器的上升流速一般在4~10m/h, 当污水的进水COD值浓度较低时，需要提高流量来增加COD的负荷率，较高的上升流速会有助于颗粒污泥与有机物之间的传质过程，避免了混合不均匀对设备的影响。

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