專題技術
厭氧處理技術
日期:2015/11/19 19:40:36 人氣:4276

    一.概述:
    IC(internal circulation)厭氧反應器是一種高效的多級內循環反應器,為第三代厭氧反應器的代表類型,與第二代厭氧反應器(UASB為第二代厭氧反應器的代表類型)相比,它具有占地少、有機負荷高、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時的高濃度有機廢水;第二代UASB反應器一般容積負荷為5-8kgCOD/m3;第三代IC厭氧反應器容積負荷率可達15-30kgCOD/m3。
    在IC生物反應器中,內循環為微生物與進水提供了良好的混合條件,而且可以根據進水COD負荷進行自我調節。因此,它可以滿足緊湊反應器的高負荷運行要求。廢水在反應區底部有機化合物在厭氧條件下被細菌轉化為沼氣和少量的污泥。通過這個途徑,既降低廢水中的COD,同時產生綠色能源-沼氣。
    宜科環保公司多年從事厭氧技術的研究和應用,秉承“不斷積累,持續改善,努力創新”的原則,不斷完善IC厭氧反應器及配套設備系統設計。在國內食品等相關行業較多成功使用的案例,并且得到了眾多的應用和驗證。產品的安全性、穩定性、可靠性也得到了提升,基本達到了國外同類產品的先進水平,可以替代進口設備的使用。
    二.應用范圍:
    非碳酸飲料廠、啤酒廠、玉米淀粉廠、檸檬酸廠、 蛋奶肉制品食品加工廠、 酒精廠、鋰電池生產廠和制藥廠等排放高濃度有機廢水的工業工廠。
    三.工作原理:
    進水通過高效的配水系統(1,2)由反應器底部泵入反應器,與該反應區內的厭氧污泥均勻混合。廢水中所含的大部分有機物在這里被轉化成沼氣,所產生的沼氣被第一反應室(3)的三相分離器(4)收集,沼氣將沿著提升管(5)上升。沼氣上升的同時,把第一反應室的混合液提升至設在反應器頂部的氣液分離器(8),被分離出的沼氣(11)由氣液分離器頂部的沼氣排出管排走。分離出的泥水混合液將沿著回流管回到第一反應室的底部,并與底部的顆粒污泥和進水充分混合,實現第一反應室混合液的內部循環。IC 反應器的命名由此得來。內循環的結果是,第一反應室不僅有很高的生物量、很長的污泥齡,并具有很大的升流速度,使該室內的顆粒污泥完全達到流化狀態,有很高的傳質速率,使生化反應速率提高,從而大大提高第一反應室的去除有機物能力。
    經過第一反應室處理過的廢水,會自動地進入第二反應室(6)繼續處理。廢水中的剩余有機物可被第二反應室內的厭氧污泥進一步降解,使廢水得到更好的凈化,提高出水水質。產生的沼氣由第二反應室的三相分離器(7)收集,通過集氣管進入氣液分離器(8)。干凈的出水(10)從反應器頂部排出。這樣,廢水就完成了在 IC 反應器內處理的全過程。
    IC反應器為立式鋼結構罐體,高度13米到24米、直徑從3米到12米不等。
    四.結構形式示意:
    五.IC配套設施:
    1、外循環配套單元(水質調控,外部循環)
    考慮我們一般采用絮狀消化污泥啟動厭氧系統,或者系統需要二次啟動,我們會在系統設計中增加外循環配套單元作為IC內循環的補充。
    2、剩余沼氣燃燒器(無焰式火炬燃燒器)
    一般不允許將剩余沼氣向空氣中排放,以防污染大氣和安全隱患。需安裝無焰式燃燒器將其燒掉。燃燒器應裝在安全地區,并應在其前安裝閥門和阻火器。剩余氣體燃燒器和消化池蓋、或貯氣柜之間的距離,一般至少需要15m,并應設置在容易監視的開闊地。
    3、保溫加熱設備(罐體保溫和蒸汽換熱器)
    厭氧消化像其他生物處理工藝一樣受溫度影響很大,厭氧工藝受溫度影響更加顯著。中溫厭氧消化的最優溫度范圍從30~37℃,可以計算在20℃和10℃的消化速率大約分別是30℃下最大值的35%和12%。
    4、監控設備(在線監控儀器和實驗室分析儀器)
    為提高厭氧反應器的運行可靠性,必須設置各種類型的計量設備和儀表,如控制進水量、投藥量等計量設備和pH計(酸度計)、溫度測量等自動化儀表。自動計量設備和儀表是自動控制的基礎。對IC反應器實行監控的目的主要有兩個,一個是了解進出水的情況,以便觀測進水是否滿足工藝設計情況;另外一個目的是為了控制各工藝的運行,判斷工藝運行是否正常。
    由于IC反應器的特殊性還要增加一些檢測項目,如揮發性有機酸(VFA)、堿度和甲烷等。需要在實驗室配置。
    六.反應器的優勢:
    (1)、高負荷與污泥流失相分離
    IC塔通過上下兩個動力學過程不同的反應室的設置,實現了“高負荷與污泥流失相分離”,既保持反應器內的高生物量,又強化了傳質過程,故容積負荷很高。
    (2)、污泥自動回流
    污泥自動回流,進一步加大生物量,延長污泥齡。在高的COD容積負荷的條件下,依據氣體提升原理,利用沼氣膨脹做功在無需外加能源的條件下實現了內循環污泥回流。
    (3)、引入分級處理,并賦予其新的功能
    一級(底部)分離沼氣和水,二級分離器(頂部)分離顆粒污泥和水。由于大部分沼氣已在一級分離器中得到分離,第二厭氧反應室中幾乎不存在紊動,因此二級分離器可以不受高的氣體流速影響,能有效分離出水中顆粒污泥。進水和循環回流的泥水在第一厭氧反應混合,使進水得到稀釋和調節,并在此形成致密的厭氧污泥膨脹床。IC反應器通過膨脹床去除大部分進水中的COD,通過精處理區降解剩余COD及一些難降解物質,提高出水水質。更重要的是,由于污泥內循環,精處理區的水流上升速度(1~5m/h)遠低于膨脹床區的上升流速(5~10m/h),而且該區只產生少量的沼氣,創造了污泥顆粒沉降的良好環境,解決了在高COD容積負荷條件下污泥被沖出系統的問題。此外,精處理區為膨脹污泥床區由于高的進水負荷導致的過度膨脹提供緩沖空間,保證運行穩定。
    (4)高徑比大,占地省
    該IC塔的構造特點是具有很大的高徑比,一般可達4-8,反應器的高度高達16-28m。占用的土地遠比其他技術低,特別適應于老的污水處理廠改造,和擁擠的污染廠家增建污水處理系統。
    (5) 、運行費用低、抗沖擊負荷能力強
    由于有內循環,原水的中和、營養藥品的添加要求減少,運行費用大大降低。并且穩定性較好,操作和管理方便,基本上能做到“脫人運行”,運行、管理的費用降低。
由于內循環的作用,對高負荷的沖擊、對水質突變、對毒性污染有較高的抗干擾能力。
    七.小試基地
    我們抱著嚴謹的服務態度,各項目在方案設計階段均進行生化可行性實驗后方可確定最終工藝路線。

產學研及實驗基地

 
   


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