IC 厌氧反应器即内循环厌氧反应器,是新一代高效厌氧反应器,以下将从其结构、原理、优缺点及应用领域等方面进行详细介绍:
结构组成
混合区:位于反应器底部,进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物在此充分混合。
第 1 厌氧区:又称高负荷区,混合区形成的泥水混合物进入该区,在高浓度污泥作用下,大部分有机物转化为沼气,随着沼气产量增多,一部分泥水混合物被沼气提升至顶部的气液分离区。
第 2 厌氧区:也称精处理区,经第 1 厌氧区处理后的废水,除一部分被沼气提升外,其余的通过三相分离器进入该区,对残余有机物进一步降解。铜陵市IC厌氧反应器
沉淀区:第 2 厌氧区的泥水混合物在此进行固液分离,上清液由出水管排走,沉淀的颗粒污泥返回第 2 厌氧区污泥床。
气液分离区:被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统,泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区,实现混合液的内部循环。
工作原理
内循环形成:在第 1 厌氧区,有机物被大量降解产生大量沼气,沼气的上升带动泥水混合物向上流动,通过沼气提升管到达气液分离区,沼气在此与泥水分离,泥水则沿回流管返回反应器底部的混合区,与进水和污泥再次混合,形成内循环。
有机物降解:废水在反应器内自下而上流动,依次经过第 1 厌氧区和第 2 厌氧区,在厌氧微生物的作用下,有机物逐步被降解为沼气和二氧化碳等,从而实现废水的净化。
优点
容积负荷高:内污泥浓度高、微生物量大,内循环使传质效果好,进水有机负荷可比普通厌氧反应器高 3 倍以上。
节省投资和占地面积:容积负荷率比普通 UASB 反应器高约 3 倍,体积仅为普通反应器的 1/4-1/3,高径比大,占地面积少。
抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水时,内循环流量可达进水量的 2-3 倍;处理高浓度废水时,内循环流量可达进水量的 10-20 倍,可充分稀释原水中的有害物质。
抗低温能力强:含有大量微生物,温度对厌氧消化的影响不再显著,通常可在常温 20-25℃下进行厌氧消化,减少保温困难和能量消耗。
具有缓冲 pH 值的能力: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 值起缓冲作用,使反应器内 pH 值保持状态,减少进水的投碱量。
内部自动循环,不必外加动力:以自身产生的沼气作为提升动力实现混合液内循环,无需设泵强制循环,节省动力消耗。
出水稳定性好:相当于两级 UASB 串联分级厌氧处理,可补偿厌氧过程中高 Ks 产生的不利影响,降低出水 VFA 浓度,延长生物停留时间,使反应稳定。
启动周期短:内污泥活性高,生物增殖快,启动周期一般仅 1-2 个月,相比普通 UASB 反应器的 4-6 个月大幅缩短。
沼气利用价值高: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。
应用领域
食品加工行业:如玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、乳制品废水、土豆加工废水等的处理。铜陵市IC厌氧反应器
酿酒与酒精行业:白酒、黄酒、酒精生产废水等高浓度有机废水的处理,其 COD 可达 30000mg/L 以上。
造纸与纸浆行业:废纸制浆废水、造纸黑液的预处理,可降低 COD 负荷,提高后续好氧处理效率。
化工与制药行业:发酵类制药废水、农药废水、生物化工废水等的处理,但需注意毒性物质的预处理。
垃圾渗滤液处理:用于高浓度、成分复杂的垃圾渗滤液的厌氧预处理,可降低后续处理难度。