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TDIC厭氧反應(yīng)器

IC厭氧反應(yīng)器是新一代高效厭氧反應(yīng)器，即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。其由上下兩個反應(yīng)室組成。廢水在反應(yīng)器中自下而上流動，污染物被細菌吸附并降解，凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。

UASB與IC厭氧反應(yīng)器在運行上最大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負荷方面，IC厭氧反應(yīng)器可以通過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進水，有效保證了第一反應(yīng)室的進水濃度的穩(wěn)定性。其次是它僅需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點。IC厭氧反應(yīng)器具有運行穩(wěn)定，抗沖擊負荷效果好，容積負荷高，投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點。

IC厭氧反應(yīng)器缺點尤其在污水可生化性不是太好的情況下，由于水力停留時間比較短去除率遠沒有UASB高，增加了好氧的負擔。另外，IC厭氧反應(yīng)器由于氣體內(nèi)循環(huán)，特別是對進水水質(zhì)不太穩(wěn)定的廠，導(dǎo)致IC厭氧反應(yīng)器出水水量極不穩(wěn)定，出水水質(zhì)也相對不穩(wěn)定，有時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象，對后序處理工藝是有影響的。UASB比IC厭氧反應(yīng)器突出優(yōu)點就是去除率高，出水水質(zhì)相對穩(wěn)定。但IC厭氧反應(yīng)器優(yōu)點還是很多的，特別是對于高SS進水，比UASB有明顯優(yōu)勢，由于IC厭氧反應(yīng)器上升流速很大，SS不會在反應(yīng)器內(nèi)大量積累，污泥可以保持較高活性。

IC厭氧反應(yīng)器運行溫度的設(shè)計完全和UASB一樣，在調(diào)試運行上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進水調(diào)試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、有機負荷，盡可能在負荷提升過程中保證第一反應(yīng)室上升流速大于10m/h，但最大上升流速最好控制在20m/h以下，這樣即保證第一反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果，也避免污泥流失．冬季進水管道及反應(yīng)器最好保保溫，因為厭氧菌對溫度波動特敏感，對負荷波動適應(yīng)要相對好的多．其實IC厭氧反應(yīng)器的調(diào)試比UASB要好調(diào)的多，能調(diào)試好UASB的，應(yīng)該調(diào)試好IC厭氧反應(yīng)器沒有太大問題．不會因為上升流速大，會不好控制而延長調(diào)試周期．IC厭氧反應(yīng)器它對進水水質(zhì)的要求僅是相對穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速僅是滿足第一反應(yīng)室污泥床處于膨化狀態(tài)，加大傳質(zhì)效果，IC厭氧反應(yīng)器的高度較高，不會有污泥流失，因為內(nèi)部它有兩層三相分離，更何況第一反應(yīng)室產(chǎn)氣量較大，絕大部分沼氣被第一反應(yīng)室分離收集提升到頂部的氣水分離氣包進行氣與泥水的分離．第二反應(yīng)室氣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(shè)計負荷是沒有問題的，絮狀污泥可能需三到五個月．

它相似由2層UASB反應(yīng)器串聯(lián)而成。按功能劃分，反應(yīng)器由下而上共分為5個區(qū)：混合區(qū)、第1厭氧區(qū)、第2厭氧區(qū)、沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)。

混合區(qū)：反應(yīng)器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區(qū)回流的泥水混合物有效地在此區(qū)混合。

第1厭氧區(qū)：混合區(qū)形成的泥水混合物進入該區(qū)，在高濃度污泥作用下，大部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣�；旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應(yīng)區(qū)內(nèi)污泥呈膨脹和流化狀態(tài)，加強了泥水表面接觸，污泥由此而保持著高的活性。隨著沼氣產(chǎn)量的增多，一部分泥水混合物被沼氣提升至頂部的氣液分離區(qū)。

氣液分離區(qū)：被提升的混合物中的沼氣在此與泥水分離并導(dǎo)出處理系統(tǒng)，泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區(qū)，與反應(yīng)器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。

第2厭氧區(qū)：經(jīng)第1厭氧區(qū)處理后的廢水，除一部分被沼氣提升外，其余的都通過三相分離器進入第2厭氧區(qū)。該區(qū)污泥濃度較低，且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區(qū)被降解，因此沼氣產(chǎn)生量較少。沼氣通過沼氣管導(dǎo)入氣液分離區(qū)，對第2厭氧區(qū)的擾動很小，這為污泥的停留提供了有利條件。

沉淀區(qū)：第2厭氧區(qū)的泥水混合物在沉淀區(qū)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(qū)污泥床。

從IC厭氧反應(yīng)器工作原理中可見，反應(yīng)器通過2層三相分離器來實現(xiàn)，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內(nèi)循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質(zhì)效果。

IC厭氧反應(yīng)器的特點：

1、容積負荷率高，水力停留時間短

IC厭氧反應(yīng)器生物量大（可達到60g/L），污泥齡長。特別是由于存在著內(nèi)、外循環(huán)，傳質(zhì)效果好。處理高濃度有機廢水，進水容積負荷率可達15～25kgCOD/m3·d。

2、抗沖擊負荷強

在IC厭氧反應(yīng)器中，當COD負荷增加時，沼氣的產(chǎn)生量隨之增加，由此內(nèi)循環(huán)的氣提增大。處理高濃度廢水時，循環(huán)流量可達進水流量的10～20倍。廢水中高濃度和有害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低有害程度，從而提高了反應(yīng)器的耐沖擊負荷能力；當COD負荷較低時，沼氣產(chǎn)量也低，從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此，內(nèi)循環(huán)實際為反應(yīng)器起到了自動平衡COD沖擊負荷的作用。

3、避免了固形物沉積

有一些廢水中含有大量的懸浮物質(zhì)，會在等流速較慢的IC反應(yīng)器內(nèi)容易發(fā)生累積，將厭氧污泥逐漸置換，最終使厭氧反應(yīng)器的運行效果惡化乃至失效。而在IC反應(yīng)器中，兩層三相分離器可以防止懸浮物沖擊出反應(yīng)器。

4、基建投資省和占地面積小

由于IC反應(yīng)器的容積負荷率比普通的UASB反應(yīng)器要高3～4倍以上，則IC反應(yīng)器的體積為普通UASB反應(yīng)器的1/4～1/3左右。而且有很大的高徑比，所以，占地面積特別省，非常適用于占地面積緊張的企業(yè)采用。并且，可降低反應(yīng)器的基建投資。

5、依靠沼氣提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗

厭氧流化床載體的膨脹和流化，是通過出水回流出水泵加壓實現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應(yīng)器正常運行時是以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力，實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必開水泵實現(xiàn)強制循環(huán)，從而減少能耗。

6、減少藥劑投量，降低運行費用

內(nèi)外循環(huán)的液體量相當于第一級厭氧出水的回流，對pH起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi)的pH保持穩(wěn)定�？蓽p少進水的投堿量，從而節(jié)約藥劑用量，而減少運行費用。

7、出水的穩(wěn)定性好

因為，IC反應(yīng)器相當有上、下兩個UASB反應(yīng)器串聯(lián)運行，下面一個UASB反應(yīng)器具有很高的有機負荷率，起“粗”處理作用，上面一個UASB反應(yīng)器的負荷較低，起“精”處理作用。一般說，多級處理工藝比單級處理的穩(wěn)定性好，出水水質(zhì)穩(wěn)定。

IC 反應(yīng)器的構(gòu)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(yīng)器更具有優(yōu)勢。

（1）容積負荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度高，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進水有機負荷可超過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。

（2）節(jié)省投資和占地面積：IC 反應(yīng)器容積負荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右，其體積相當于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資；而且IC反應(yīng)器高徑比很大（一般為3—6），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(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合，使原水中的有害物質(zhì)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(yīng)器由于含有大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再顯著和嚴重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（20—35 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節(jié)省了能量。

（5）具有緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當于第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值保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。

（6）內(nèi)部自動循環(huán)，不必外加動力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

（7）出水穩(wěn)定性好：利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。多年使用證明，反應(yīng)器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應(yīng)進行穩(wěn)定。

（8）啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供有利條件。IC反應(yīng)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。

（9）沼氣利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純度高，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它有機物為1%～5%，可作為燃料加以利用

IC 厭氧反應(yīng)器當前在污水行業(yè)應(yīng)用的較多，處理的目的包括實現(xiàn)一般的達標排放，通過治理后的廢水回用，從而達到節(jié)水和治污的雙重目的。

IC厭氧反應(yīng)器應(yīng)注意的問題：

（1）PH值控制：反應(yīng)器進水PH值要求控制在6.5~8.0之間，過低或過高的PH值都會對工藝造成巨大的影響，其影響主要體現(xiàn)在對厭氧菌（主要是產(chǎn)甲烷菌）的方面，包括：①影響菌體及酶系統(tǒng)的生理功能和活性②影響環(huán)境的氧化還原電位③影響基質(zhì)的活性。產(chǎn)甲烷菌的這些性質(zhì)功能遭到破壞后，處理COD的活性就會大大的降低。

（2）有毒物質(zhì)：對厭氧顆粒污泥有抑制性作用的有毒物質(zhì)主要是H2S和亞硫酸鹽。H2S的允許濃度為小于150mg/L，否則可能會使大部分產(chǎn)甲烷菌降低50%的活性；亞硫酸鹽的允許濃度是小于150ppm，否則將會導(dǎo)致一半的產(chǎn)甲烷菌失去活性，所以一定要嚴格控制這兩樣有毒物質(zhì)的含量，對其進行定期的檢測。

（3）容積負荷率：厭氧反應(yīng)器具有很高的容積負荷率，操作手冊上為16~24kgCOD /m3/d,而一些學者認為其容積負荷率還可以更高可達30~40kgCOD /m3/d,但是這個數(shù)值的短期內(nèi)變化幅度最好不要過大，就是說要讓厭氧菌有一定的適應(yīng)時間，逐步增加或降低負荷。如果條件可以，盡量使其負荷率在一個合理范圍之間，趨于穩(wěn)定的狀態(tài)。

（4）上升流速：IC反應(yīng)罐的上升流速一般在4~10m/h, 當污水的進水COD值濃度較低時，需要提高流量來增加COD的負荷率，較高的上升流速會有助于顆粒污泥與有機物之間的傳質(zhì)過程，避免了混合不均勻?qū)υO(shè)備的影響。

（5）污泥菌種的成分：厭氧污泥中具有處理污染物能力的就是細菌等有機物質(zhì)，菌群的組成及菌種的成分決定了其顆粒強度、產(chǎn)甲烷活性及對污水的適應(yīng)能力。一般來說，污泥中有機物的成分占70%左右，污泥外部菌種主要為絲菌，污泥內(nèi)部主要為桿菌、球菌等。

綜上，我們公司設(shè)計的IC厭氧反應(yīng)器，設(shè)計合理，提供的顆粒污泥活性高，產(chǎn)沼氣量大，我公司售后調(diào)試人員，從事多年的調(diào)試工作，積累了豐富的經(jīng)驗，可在短時間內(nèi)調(diào)試達到滿負荷運行，且達到合同規(guī)定的出水標準。

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