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IC(internal circulation)反應器是新一代高效厭氧反應器,即內循環厭氧反應器,相似由2層UASB反應器串聯而成,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。江西省制藥污水處理設備RL-IC反應器
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混合區:反應器底部進水、顆粒污泥和氣液分離區回流的泥水混合物有效地在此區混合。
第1厭氧區:混合區形成的泥水混合物進入該區,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_動使該反應區內污泥呈膨脹和流化狀態,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。
氣液分離區: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,泥水混合物則沿著回流管返回到最下端的混合區,與反應器底部的污泥和進水充分混合,實現了混合液的內部循環。
第2厭氧區:經第1厭氧區處理后的廢水,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。該區污泥濃度較低,且廢水中大部分有機物已在第1厭氧區被降解,因此沼氣產生量較少。沼氣通過沼氣管導入氣液分離區,對第2厭氧區的擾動很小,這為污泥的停留提供了有利條件。
沉淀區:第2厭氧區的泥水混合物在沉淀區進行固液分離,上清液由出水管排走,沉淀的顆粒污泥返回第2厭氧區污泥床。江西省制藥污水處理設備RL-IC反應器江西省制藥污水處理設備RL-IC反應器
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SRT>HRT,獲得高污泥濃度;通過大量沼氣和內循環的劇烈擾動,使泥水充分接觸,獲得良好的傳質效果。
(1)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,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。
(2)節省投資和占地面積: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。
(3)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,內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合,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。
(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,節省了能量。
(5)具有緩沖pH值的能力:內循環流量相當于第1 厭氧區的出水回流,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*狀態,同時還可減少進水的投堿量。
(6)內部自動循環,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的,而IC 反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環,不必設泵強制循環,節省了動力消耗。
(7)出水穩定性好:利用二級UASB串聯分級厭氧處理,可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier[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,使反應進行穩定。
(8)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[7]。
(9)沼氣利用價值高:反應器產生的生物氣純度高,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。
適用范圍
IC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(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。