IC反應器

簡介

　　隨著國家對環(huán)保的日益重視，公司在廢水末端處理方面也進行了大量的資金投入，如在造紙二部和板紙公司廢水厭氧處理技術的應用足以證明。廢水的厭氧處理技術以其運行成本低、節(jié)約能源、污泥易于處理等優(yōu)點在廢水處理中正發(fā)揮著越來越大的作用。

　　UASB與IC在運行上最大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負荷方面，IC可以通過內循環(huán)自動稀釋進水，有效保證了第一反應室的進水濃度的穩(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。大家同意因為IC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，是否就應該因此而放棄再選有UASB了呢？

　　IC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由于氣體內循環(huán)，特別是對進水水質不太穩(wěn)定的廠，導致IC出水水量極不穩(wěn)定，出水水質也相對不穩(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突出優(yōu)點就是去除率高，出水水質相對穩(wěn)定。但IC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上升流速很大，SS不會在反應器內大量積累，污泥可以保持較高活性。對于有毒廢水也是如此！

　　IC運行溫度的設計完全和UASB一樣，在調試運行上和UASB區(qū)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、有機負荷，盡可能在負荷提升過程中保證第一反應室上升流速大于10m/小時，但最大水力負荷最好控制在20m/小時以下，這樣即保證第一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沒有太大問題．不是應為上升流速大，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室污泥床處于膨化狀態(tài)，加大傳質效果，IC的高度較高，你不必太擔心會有污泥流失，因為內部它有兩層三相分離，更何況第一反應室產(chǎn)氣量較大，絕大部分沼氣被第一反應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計負荷是沒有問題的，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(lián)而成。按功能劃分，反應器由下而上共分為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，大部分有機物轉化為沼氣?；旌弦荷仙骱驼託獾膭×覕_動使該反應區(qū)內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)，與反應器底部的污泥和進水充分混合，實現(xiàn)了混合液的內部循環(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(xiàn)SRT&gt；HRT，獲得高污泥濃度；通過大量沼氣和內循環(huán)的劇烈擾動，使泥水充分接觸，獲得良好的傳質效果。

　　優(yōu)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有優(yōu)勢。

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

　?。?）節(jié)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。

　?。?）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(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得到充分稀釋，大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。

　?。?）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(jié)省了能量。

　?。?）具有緩沖pH值的能力：內循環(huán)流量相當于第1厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖作用，使反應器內pH值保持最佳狀態(tài)，同時還可減少進水的投堿量。

　?。?）內部自動循環(huán)，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(xiàn)的，而IC反應器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內循環(huán)，不必設泵強制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

　?。?）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Ks高產(chǎn)生的不利影響。VanLier[6]在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應進行穩(wěn)定。

　?。?）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有利條件。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。

　?。?）沼氣利用價值高：反應器產(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反應器當前在造紙行業(yè)應用較多的是用各類廢紙作原料的造紙企業(yè)，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。

適用范圍

　　IC厭氧反應器是一種高效的多級內循環(huán)反應器，為第三代厭氧反應器的代表類型(UASB為第二代厭氧反應器的代表類型)，與第二代厭氧反應器相比，它具有占地少、有機負荷高、抗沖擊能力更強，性能更穩(wěn)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厭氧反應器適用于有機高濃度廢水，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。