IC反應(yīng)器地設(shè)計

1、實用標(biāo)準(zhǔn)文案IC 反應(yīng)器設(shè)計參考 loser1. 設(shè)計說明IC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。在處理高濃度有機廢水時，其進(jìn)水負(fù)荷可提高至 35 50kgCOD/(m ) 設(shè)計水量Q 3000m 3/d 125m 3/h=0.035m 3/s2. 反應(yīng)器所需容積及主要尺寸的確定(見附圖 6-4 )精彩文檔d)。與 UASB 反應(yīng)器相比，在獲得相同處理速率的條件 下，IC反應(yīng)器具有更高的進(jìn)水容積負(fù)荷率和污泥負(fù)荷率， IC 反應(yīng)器的平均升 流速度可達(dá)處理同類廢水 UASB 反應(yīng)器的 20 倍左右。設(shè)計參數(shù)(1 ) 參數(shù)選取設(shè)計參數(shù)選取如

2、下： 第一反應(yīng)室的容積負(fù)荷 NV1 35kgCOD/(m 3d) ，：第二 反 應(yīng) 室 的 容 積 負(fù) 荷 NV2 12kgCOD/(m 3 d) ； 污 泥 產(chǎn) 率 0.03 kgMLSS/kgCOD ；產(chǎn)氣率 0.35m 3/kgCOD(2 ) 設(shè)計水質(zhì)設(shè)計參數(shù)COD crBOD5SS進(jìn)水水質(zhì) / (mg/L)120006000890去除率/ %858030出水水質(zhì) / (mg/L用標(biāo)準(zhǔn)文案1） 有效容積 本設(shè)計采用進(jìn)水負(fù)荷率法，按中溫消化（ 35 37）、污 泥為顆粒污泥等情況進(jìn)行計算。V Q（C0 Ce ）VNv式中 V反應(yīng)器有效容積， m3；Q廢水的設(shè)計流量

3、， m3/d ；本設(shè)計流量日變化系數(shù)取 Kd=1.2,Q=3600m3/dNv容積負(fù)荷率， kgCOD/ （m3d）；C0進(jìn)水 COD 濃度，kg/m 3； mg/L =10 -3 kg/m 3，設(shè)計取 24.074 kg/m 3Ce出水 COD 濃度， kg/m 3。設(shè)計取 3.611kg/m 3本設(shè)計采用 IC 反應(yīng)器處理高濃度廢水， 而 IC 反應(yīng)器內(nèi)部第一反應(yīng)室和 第二反應(yīng)室由于內(nèi)部流態(tài)及處理效率的不同， 這里涉及一， 二反應(yīng)室的容積。 據(jù)相關(guān)資料介紹， IC 反應(yīng)器的第一反應(yīng)室（相當(dāng)于 EGSB）去除總 COD 的 80 左右，第二反應(yīng)室去除總 COD 的 20 左右。第一反應(yīng)室的有

4、效容積Q(C0Ce) 80Nv3000m3 /d (12 1.8)kg / m3 8035kgCOD / m3 d第二反應(yīng)室的有效容積V1Q(C0Ce) 2020510m3000m3 /d (12 1.8)kg / m312kgCOD / m3 dIC 反應(yīng)器的總有效容積為 V700510 1210m 3，這里取 1250m 3精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案2） IC反應(yīng)器幾何尺寸小型 IC反應(yīng)器的高徑比（ H/D ）一般為 48，高度在 1520m,而大型 IC反應(yīng)器高度在 2025m, 因此高徑比相對較小，本設(shè)計的 IC 反應(yīng)器的高徑比為 2.5. H=2.5/DVAH D242.5 D343則D

5、( 2 4.5V )1/3= (4 122.550m )1/38.2m ，取9m ，已知體積 V利用高徑比推直徑 D，再由 D 反推 IC 高度。（這部可以直接求得底面積）H2.5 9 22.5m ，取 23m 。每個 IC 反應(yīng)器總?cè)莘e負(fù)荷率：NVQ(C0 Ce )V3000 (12 1.8)125024.5kgCOD/(m3d)IC 反應(yīng)器的底面積A22D 23.14 9263.6m 2，則第二反應(yīng)室高 H2 A2 6531.06 8m.第一反應(yīng)室的高度 H1HH223 815m（3） IC 反應(yīng)器的循環(huán)量V 1250進(jìn)水在反應(yīng)器中的總停留時間為 tHRT 1250 10hQ 125設(shè)第二

6、反應(yīng)室內(nèi)液體升流速度為 4m/h （IC 反應(yīng)器里第二反應(yīng)室的上升 流速一般為 2 10m/h ），則需要循環(huán)泵的循環(huán)量為 256m 3/h 。（可能為 V A=254.4m 3/h）第一反應(yīng)室內(nèi)液體升流速度一般為 10 20m/h ，主要由厭氧反應(yīng)產(chǎn)生 的氣流推動的液流循環(huán)所帶動。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案第一反應(yīng)室產(chǎn)生的沼氣量為Q 沼氣 Q（ C0 Ce）0.8 0.35式中廢水量 Q=3000m 3/d, C 0和Ce分別為進(jìn)出水 COD 濃度， 0.8 為第 一反應(yīng)室的效率， 0.35 為每千克去除的 COD 轉(zhuǎn)化為 0.35m 3 的沼氣。則第 一反應(yīng)室沼氣量為：3000 （12 1.8

7、）0.8 0.35 8568m 3/d每立方米沼氣上升時攜帶 12m 3左右的廢水上升至反應(yīng)器頂部， 頂部氣水 分離后，廢水從中心管回流至反應(yīng)器底部，與進(jìn)水混合后。由于產(chǎn)氣量為 8568 m3/d ，則回流廢水量為 8568 17136 m 3/d，即 357 714 m 3/h ，加上 IC反 應(yīng)器廢水循環(huán)泵循環(huán)量 256 m3/h ，則在第一反應(yīng)室中總的上升水量達(dá)到了 613 970 m 3/h ，（V流速=Q/A ）上流速度可達(dá) 9.68 15.25m/h ，IC反應(yīng)器第 一反應(yīng)室上升流速一般為 10 20m/h ）,可見 IC 反應(yīng)器設(shè)計符合要求。4） IC 反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分

8、離 不同于 UASB 反應(yīng)器頂部的三項分離 系統(tǒng)，IC 第一反應(yīng)室的頂部功能 主要為 氣體收集和固液兩相分離 。較高的上 升流速的廢水流至第一反應(yīng)室頂部， 大部分液體和顆粒污泥隨氣體流入氣室 上升 IC 反應(yīng)器頂部的氣液固分離器， 部分 液體和固體流入三相分離器 ,顆粒 污泥在分離器上部靜態(tài)區(qū)沉淀， 廢水從上部隔板流入第二反應(yīng)室。 圖 6-4 為 第一反應(yīng)室頂部氣液固分離器流態(tài)示意。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案IC 反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分離設(shè)計 第一反應(yīng)室三相分離器的氣液固 三相分離是 IC最重要組成部分，是 IC 反應(yīng)器最有特點的裝置，它對該種反 應(yīng)器的高效率起了十分重要的作用。 其設(shè)計直接影響

9、氣液固三項分離及內(nèi)部 循環(huán)效果。高效的三項分離器應(yīng)具備以下幾個功能： 氣液固混合液中氣體不得進(jìn)入沉淀區(qū)，即流體（污泥與水混合物）進(jìn)入沉淀區(qū)之前，氣體必須進(jìn)行有效地 分離去除，避免氣體在沉淀區(qū)干擾固，液的分離；沉淀區(qū)液流穩(wěn)定，使其具 備良好的固液分離效果；沉淀分離的部分固體（污泥）能迅速通過斜板返回 到反應(yīng)器內(nèi)，以維持反應(yīng)器內(nèi)很高的污泥濃度和較長的泥齡；防止上浮污泥 洗出，提高出水凈化效果。為了達(dá)到上述要求，進(jìn)行了許多研究開發(fā)。IC 反應(yīng)器有上 .下兩個三相分離器， 第一反應(yīng)室三相分離器嚴(yán)格意義上講是不分離三相物質(zhì)， 不分離氣體，僅分離液固體 。IC 反應(yīng)器的第二反 應(yīng)器流態(tài)與 UASB 極為相

10、似。一反應(yīng)室的氣液固分離器結(jié)構(gòu)設(shè)計。第一反應(yīng)室氣液固三相分離器通過擋板將氣液固收集， 氣體和顆粒污泥精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案受擋板的導(dǎo)流通過集氣罩進(jìn)入上升導(dǎo)流管， 其中顆粒污泥受強大水流的作用 （在上升管中流速大于 0.5m/s ）和氣液一起流入反應(yīng)器頂部的氣液（固） 分離器。部分液體（含少量顆粒污泥）通過上下導(dǎo)流板進(jìn)入分離器上部的沉 淀區(qū)，在該區(qū)域所受水流影響較小，顆粒沉降從回流縫回到反應(yīng)區(qū)域，廢水 則進(jìn)入第二反應(yīng)室處理。圖 6-5 為第一反應(yīng)室三相分離器設(shè)計示意圖。 圖 6-6 為第一反應(yīng)室三相分離器俯視圖6 ） IC 反應(yīng)器第一反應(yīng)室的氣液固分離幾何尺寸沉淀區(qū)設(shè)計 三相分離器沉淀區(qū)固液分離是

11、靠重力沉淀達(dá)到的，其設(shè)計的精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案方法與普通二沉池設(shè)計相似，主要考慮沉淀面積和水深兩相因素。一般情況 下沉淀區(qū)的沉淀面積即為反應(yīng)器的水平面積； 沉淀區(qū)的表面負(fù)荷率的大小與 需要去除的污泥顆粒重力沉降速度 vs數(shù)值相等，但方向相反。 據(jù)報道，顆粒 污泥沉降速度一般在 100m/h 以上，沉降速度 50m/h 的顆粒污泥被認(rèn)為沉降性能良好。 顆粒在水 中的沉降速度常用 Stokes 公式計算。顆粒污泥沉降性能的好壞主要取決于 顆粒的有效直徑和密度。 處于自由沉降狀態(tài)的污泥的自由沉降速度可用公式6-2 )計算根據(jù) Stokes ：vs( s1)gd 2p1810.0175 2 (1 0.

12、0337T 0.00022T 2 )式中 vs 顆粒污泥沉降速度， cm/s 或 36m/hs 顆粒污泥密度， g/cm 3s 清水密度， g/cm 3d p 顆粒直徑。 cmg 重力加速度， 981cm/s 2水的粘滯系數(shù)， g/(cm.s)水的運動粘滯系數(shù)， cm2/sT 水溫， 上式可求出不同粒徑顆粒污泥在清水中的自由沉降速度，并以它近似地 代表顆粒污泥的實際自由沉降速度。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案設(shè)溫度為 35 ，則水的運動粘滯系數(shù)為：0.0175v2(1 0.0337T 0.00022T 2)= 0.0175 =2(1 0.0337 35 0.00022 352)=0.0071(cm 2/

13、s)IC 反應(yīng)器由于升流速度較大， 細(xì)小顆粒容易被沖刷而使反應(yīng)器內(nèi)細(xì)小顆粒的比例減小，因此顆粒污泥的粒徑較粗。 平均直徑在 1.0 2.0mm, 最大顆粒直 徑為 3.14 3.57mm ；顆粒密度為 1.04 1.06g/cm 3。清水密度近似取 1g/cm 3, 則 =0.0071g/(cm s) ；顆粒污泥密度取1.05g/cm 3，一般 IC 反應(yīng)器中顆粒直徑大于 0.1cm, 算得沉降速度 vs:2( s 1)gd p2 (1.05 1) 981 0.12 vs= 3.83(cm/s) 138.2(m/h)18 18 0.0071三相分離器單元結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)示意圖見圖 6-7 。三相分離器

14、中物質(zhì)流態(tài)示意圖見圖 6-8 ，圖中 v1 為上升液流流速， vs 為氣泡上升速度。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案計算 B-B間的負(fù)荷可以確定相鄰兩上擋板間的距離。 三相分離器平面上共有 10 個氣固液分離單元，中部被集氣罩分隔（如圖 6-5 ，圖 6-6 所示）B-B 間水流上升速度一般小于 20m/h（1.0mm 直徑的顆粒污泥沉降速度在100m/h 以上），則 B-B間總面積 S 為：SQ202542012.7m 2式中 Q 為 IC 反應(yīng)器循環(huán)泵的流量。 S= （b1 3 b1 4） 4,則b1 =0.45m,即相鄰兩上擋板間的間距為 450mm兩相鄰下?lián)醢彘g的間距 b2200mm ；上下?lián)醢彘g

15、回流縫 b3 150mm ， 板間縫隙液流速度為 30m/h ；氣封與下?lián)醢彘g的距離 b4100mm ；兩下?lián)?板間距離（ CC）b5 400mm ，板間液流速度大于 25m/h 。沉淀區(qū)斜壁角度與分離器高度設(shè)計 三相分離器沉淀區(qū)斜壁傾斜角度選 50 o （一般 45o60o之間），上擋板三角頂與集氣罩相距 300mm 。設(shè) 計 IC 反應(yīng)器 h1 =0.85m, h2 =0.7m 。氣液分離的設(shè)計 欲達(dá)到較好的氣液分離效果， 氣罩需與下?lián)醢逵幸?定的重疊。重疊的水平距離（ C 的投影）越大，氣體分離效果越好，去除氣 泡的直徑越小，對沉淀區(qū)固液分離的效果影響越小。所以重疊量的大小是決精彩文檔實

16、用標(biāo)準(zhǔn)文案定氣液分離效果好壞的關(guān)鍵所在，重疊量一般為 10 20cm 。根據(jù)以上計算，上下三角形集氣罩在反應(yīng)器內(nèi)的位置已經(jīng)確定。 對已確定的三相分離器的構(gòu)造進(jìn)行氣，液分離條件的校核。如圖 6-8 所示，當(dāng)混合液上升至 A 點后，氣泡隨液體以速度 v1 沿斜面 上升，同時，氣泡受浮力的作用有垂直上升的速度 vg,所以氣泡將沿著 v1 和 vg 合成速度 v 合的方向運動。要使氣泡不隨回流縫液體流向沉淀區(qū)， vg +v 1的合成速度( v 合)必須大 于回流縫中液體流速 v 回流 (30m/h )。圖 6-9 是氣泡在下?lián)醢暹吘壛鲬B(tài)示意 圖。氣泡上升流速 v1 的大小與其直徑 .大小 .水溫液體和

17、氣體的密度 .液體的粘滯系數(shù)等因素有關(guān)。當(dāng)氣泡直徑很小( d0.1mm )時圍繞氣泡的水流呈層流狀態(tài)， ReHRT ，從而提高了反應(yīng)器內(nèi)污 泥濃度，但是反應(yīng)器的傳質(zhì)過程并不理想。 要改善傳質(zhì)效果， 最有效的方法就是 提高表面水力負(fù)荷和表面產(chǎn)氣負(fù)荷。 然而高負(fù)荷產(chǎn)生的劇烈攪動又會使反應(yīng)器內(nèi) 污泥處于完全膨脹狀態(tài)， 使原本 SRTHRT 向 SRT=HRT 方向轉(zhuǎn)變， 污泥過量流 失，處理效果變差。3 IC 反應(yīng)器工作原理及技術(shù)優(yōu)點3.1 IC 反應(yīng)器工作原理IC 反應(yīng)器基本構(gòu)造如圖 1 所示，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

18、1 厭氧區(qū)、第 2 厭氧區(qū)、 沉淀區(qū)和氣液分離區(qū)?；旌蠀^(qū)：反應(yīng)器底部進(jìn)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(jìn)入該區(qū)，在高濃度污泥作用下，大精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案部分有機物轉(zhuǎn)化為沼氣。 混合液上升流和沼氣的劇烈擾動使該反應(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(jìn)水充分 混合，實現(xiàn)了混合液的內(nèi)部循環(huán)。

19、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(jìn)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(jìn)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(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) SRTHRT ， 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。3.2 I

20、C 工藝技術(shù)優(yōu)點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(fù)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(jìn)水有機負(fù)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(fù)荷率高出普通 UASB 反應(yīng)器 3 倍左右，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的 1/4 1/3 左右，大大降低了反應(yīng)器的基建精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案投資。而且 IC 反應(yīng)器高徑比很大（一般為 4 8 ），所以占地面積特別省，非常 適合用地緊張的工礦企業(yè)。（3 ）抗沖擊負(fù)荷能力強：處理低濃度廢水（ COD=2000 3000m

21、g/L ）時， 反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)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(dá)進(jìn)水量的 10 20 倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)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(yán)重。 通 常 IC 反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（ 20 25 ）下進(jìn)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 的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于第 1 厭氧區(qū)的出水回流，可利 用 C

22、OD 轉(zhuǎn)化的堿度，對 pH 起緩沖作用，使反應(yīng)器內(nèi) pH 保持最佳狀態(tài)，同時 還可減少進(jìn)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 Ks高產(chǎn)生的不利影響。 Van Lier 在 1994 年證明，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(jìn)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

23、應(yīng)器啟動周期一般為 1 2 個月，而普通 UASB 啟動周期精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案長達(dá) 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。4 IC 處理技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景IC 處理技術(shù)從問世以來已成功應(yīng)用于土豆加工、菊苣加工、啤酒、檸檬酸和 造紙等廢水處理中。 1985 年荷蘭首次應(yīng)用 IC 反應(yīng)器處理土豆加工廢水， 容積負(fù) 荷(以 COD 計)高達(dá) 35 50kg/(m3 d)，停留時間 46 h；而處理同類廢水 的 UASB 反應(yīng)器容積負(fù)荷僅有 1015 kg/(m3 d) ，停留

24、時間長達(dá)十幾到幾十個 小時。在啤酒廢水處理工藝中， IC 技術(shù)應(yīng)用得較多，目前我國已有 3 家啤酒廠引進(jìn) 了此工藝。從運行結(jié)果看，IC工藝容積負(fù)荷(以 COD 計)可達(dá) 1530 kg/(m3 d)， 停留時間 24.2 h，COD 去除率COD75 ；而 UASB 反應(yīng)器容積負(fù)荷僅有 47 kg/(m3 d) ，停留時間近 10 h 。對于處理高濃度和高鹽度的有機廢水， IC 反應(yīng)器也有成功的經(jīng)驗。位于荷蘭 Roosendaal 的一家菊苣加工廠的廢水， COD 約 7900mg/L ， SO42 為 250mg/L ，Cl 為 4200mg/L 。采用 22m 高、 1100m3 容積的

25、IC 反應(yīng)器，容 積負(fù)荷(以 COD 計)達(dá) 31 kg/(m3 d)，COD80 ，平均停留時間僅 6.1 h。我國無錫羅氏中亞檸檬有限公司的 IC 厭氧處理系統(tǒng)自 1998 年 12 月運行以 來一直都很穩(wěn)定，進(jìn)水 COD 一般在 8000mg/L 以上， pH5.0 左右，容積負(fù)荷 (以 COD 計)可達(dá) 30 kg/(m3 d) ，出水 COD 基本在 2000mg/L 以下，且每 千克 COD 產(chǎn)沼氣 0.42m310 。1996 年 IC 反應(yīng)器首次應(yīng)用于紙漿造紙行業(yè)， 并迅速獲得客戶歡迎，至今全世界造紙行業(yè)已建造 IC 反應(yīng)器 23 個。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案表 1 列出了 IC

26、反應(yīng)器和 UASB 反應(yīng)器處理典型廢水的對照結(jié)果， 從表中數(shù)據(jù) 可以看出， IC 反應(yīng)器在很大程度上解決了 UASB 的不足，大大提高了反應(yīng)器單 位容積的處理容量。表 1 IC 反應(yīng)器與 UASB 反應(yīng)器處理相同廢水的對比結(jié)果 1對比指標(biāo)反應(yīng)器類型ICUASB啤酒廢水土豆加工廢水啤酒廢水土豆加工廢水反應(yīng)器體積（ m3 ）6162100140021700反應(yīng)器高度（ m ）20156.45.5水力停留時間（ h ）2.14.0630容積負(fù)荷 kg/(m3 d)24486.810進(jìn)水 COD （mg/L ）20006000 8000170012000COD（）80858095隨著生產(chǎn)的發(fā)展，經(jīng)濟高

27、效、節(jié)能省地的厭氧反應(yīng)器越來越受到水處理工作 者的青睞。 IC 反應(yīng)器的一系列技術(shù)優(yōu)點及其工程成功實踐，是現(xiàn)代厭氧反應(yīng)器 的一個突破，值得進(jìn)一步研究開發(fā)。而且由于反應(yīng)器容積小，生產(chǎn)、運輸、安裝 和維修都十分方便，產(chǎn)業(yè)化前景也很樂觀。5 IC 反應(yīng)器存在的幾個問題COD 容積負(fù)荷大幅度提高，使 IC 反應(yīng)器具備很高的處理容量，同時也帶來 了不少新的問題：（1 ）從構(gòu)造上看， IC 反應(yīng)器內(nèi)部結(jié)構(gòu)比普通厭氧反應(yīng)器復(fù)雜，設(shè)計施工要 求高。反應(yīng)器高徑比大，一方面增加了進(jìn)水泵的動力消耗，提高了運行費用；另精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案一方面加快了水流上升速度，使出水中細(xì)微顆粒物比 UASB 多，加重了后續(xù)處 理的

28、負(fù)擔(dān)。另外內(nèi)循環(huán)中泥水混合液的上升還易產(chǎn)生堵塞現(xiàn)象，使內(nèi)循環(huán)癱瘓， 處理效果變差。（2）發(fā)酵細(xì)菌通過胞外酶作用將不溶性有機物水解成可溶性有機物，再將可 溶性的大分子有機物轉(zhuǎn)化成脂肪酸和醇類等，該類細(xì)菌水解過程相當(dāng)緩慢 13 。 IC 反應(yīng)器較短的水力停留時間勢必影響不溶性有機物的去除效果。（3）在厭氧反應(yīng)中，有機負(fù)荷、產(chǎn)氣量和處理程度三者之間存在著密切的聯(lián) 系和平衡關(guān)系。一般較高的有機負(fù)荷可獲得較大的產(chǎn)氣量，但處理程度會降低 13 。因此， IC 反應(yīng)器的總體去除效率相比 UASB 反應(yīng)器來講要低些。（4）缺乏在 IC 反應(yīng)器水力條件下培養(yǎng)活性和沉降性能良好的顆粒污泥關(guān)鍵 技術(shù)。目前國內(nèi)引進(jìn)的

29、 IC 反應(yīng)器均采用荷蘭進(jìn)口的顆粒污泥接種 2 ，增加了工 程造價。上述問題有待在對 IC 厭氧處理技術(shù)內(nèi)部規(guī)律進(jìn)行更深入探討的基礎(chǔ)上， 結(jié)合 工程實踐加以克服，使這一新技術(shù)更加完善。厭氧顆粒污泥的培養(yǎng)注意事項首先要有接種污泥， 如果是已經(jīng)顆粒污泥， 只需培養(yǎng)馴化一下就可以了； 如果采 用活性污泥的話就比較麻煩。必須注意以下幾點：1 營養(yǎng)元素和微量元素在當(dāng)廢水中 N、P 等營養(yǎng)元素不足時，不易于形成顆粒，對于已經(jīng)形成的顆粒污 泥會發(fā)生細(xì)胞自溶，導(dǎo)致顆粒破碎，因此要適當(dāng)加以補充。 N 源不足時，可添加 氮肥、含氮量高的糞便、氨基酸渣及剩余活性污泥等； P 源不足時，可適當(dāng)投加 精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文

30、案磷肥。鐵、鎳、鈷和錳等微量元素是產(chǎn)甲烷輔酶重要的組成部分，適量補充可以 增加所有種群單位質(zhì)量微生物中活細(xì)胞的濃度以及它們的酶活性。2 選擇壓 通常將水力負(fù)荷率和產(chǎn)氣負(fù)荷率兩者作用的總和稱為系統(tǒng)的選擇壓。 選擇壓對污 泥床產(chǎn)生沿水流方向的攪拌作用和水力篩選作用，是 UASB 等一系列無載體厭 氧反應(yīng)器形成顆粒污泥的必要條件。高選擇壓條件下， 水力篩選作用能將微小的顆粒污泥與絮體污泥分開， 污泥床底 聚集比較大的顆粒污泥， 而比重較小的絮體污泥則進(jìn)入懸浮層區(qū)， 或被淘汰出反 應(yīng)器。定向攪拌作用產(chǎn)生的剪切力使顆粒產(chǎn)生不規(guī)則的旋轉(zhuǎn)運動， 有利于絲狀微 生物的相互纏繞，為顆粒的形成創(chuàng)造一個外部條件。低

31、選擇壓條件下， 主要是分散微生物的生長， 這將產(chǎn)生膨脹型污泥。 當(dāng)這些微生 物不附著在固體支撐顆粒上生長時， 形成沉降性能很差的松散絲狀纏繞結(jié)構(gòu)。 液 體上升流速在 2.5 3.0m/d 之間內(nèi)，最有利于 UASB 反應(yīng)器內(nèi)污泥的顆?；? 有機負(fù)荷率和污泥負(fù)荷率 可降解的有機物為微生物提供充足的碳源和能源， 是微生物增長的物質(zhì)基礎(chǔ)。 在 微生物關(guān)鍵性的形成階段，應(yīng)盡量避免進(jìn)水的有機負(fù)荷率劇烈變化。實驗研究表明，由絮狀污泥作為種泥的初次啟動時，有機負(fù)荷率在0.2 0.4kgCOD/(kgVSS;d) 和污泥負(fù)荷率在 0.1 0.25kgCOD/(kgVSS;d) 時，有利于顆 粒污泥的形成。4

32、 堿度堿度對污泥顆粒化的影響表現(xiàn)在兩方面： 一是對顆?；M(jìn)程的影響； 二是對顆粒 污泥活性的影響。 后者主要表現(xiàn)在通過調(diào)節(jié) pH 值(即通過堿度的緩沖作用使 pH精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案值變化較小 ）使得產(chǎn)甲烷菌呈不同的生長活性，前者主要表現(xiàn)在對污泥顆粒分布 及顆?；俣鹊挠绊?。 在一定的堿度范圍內(nèi)， 進(jìn)水堿度高的反應(yīng)器污泥顆粒化速 度快，但顆粒污泥的產(chǎn)甲烷活性低；進(jìn)水堿度低的反應(yīng)器其污泥顆粒化速度慢， 但顆粒污泥的產(chǎn)甲烷活性高。 因此，在污泥顆?；^程中進(jìn)水堿度可以適當(dāng)偏高 （這主要是因為此時產(chǎn)甲烷菌會受到嚴(yán)重抑制 ）以加速污泥的顆粒化，使反應(yīng)器快 速啟動；而在顆?；^程基本結(jié)束時， 進(jìn)水堿度應(yīng)

33、適當(dāng)偏低以提高顆粒污泥的產(chǎn) 甲烷活性。5 接種污泥 顆粒污泥形成的快慢很大程度上決定于接種污泥的數(shù)量和性質(zhì) 1 。根據(jù) Lettinga 的經(jīng)驗，中溫型 UASB 反應(yīng)器的污泥接種量需稠密型污泥 12 15kgVSS/m3 或稀薄型污泥 6 kgVSS/m 。高溫型 UASB 反應(yīng)器最佳接種量在 615kgVSS/m3 。過低的接種污泥量會造成初始的污泥負(fù)荷過高，污泥量的迅 速增長會使反應(yīng)器內(nèi)各種群數(shù)量不平衡， 降低運行的穩(wěn)定性， 一旦控制不當(dāng)便會 造成反應(yīng)器的酸化。 較多的接種菌液可大大縮短啟動所需的時間， 但過多的接種 污泥量沒有必要。一般說來， 用處理同樣性質(zhì)廢水的厭氧反應(yīng)器污泥作種泥是

34、最有利的， 但在沒有 同類型污泥時。不同的厭氧污泥同樣對反應(yīng)器的啟動具有一定的影響， 沒有處理同樣性質(zhì)廢水的厭氧反應(yīng)器污泥作種泥時， 厭氧消化污泥或糞便可優(yōu)先 考慮。6 溫度溫度對于 UASB 的啟動與保持系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要的影響。 UASB 反應(yīng)器在常 溫（25 ），中溫 （3341）和高溫 （55）下均能順利啟動，并形成顆粒污泥。精彩文檔實用標(biāo)準(zhǔn)文案但絕大多數(shù) UASB 啟動過程的研究都是在中溫條件下進(jìn)行的，也有少數(shù)低溫啟 動的報道。另外，不同種群產(chǎn)甲烷菌對生長的溫度范圍，均有嚴(yán)格要求。因此， 需要對厭氧反應(yīng)的介質(zhì)保持恒溫。 不論何種原因?qū)е路磻?yīng)溫度的短期突變， 對厭 氧發(fā)酵過程均有明顯的影響。2 加速污泥顆?；姆椒? 投加無機絮凝劑或高聚物投加無機絮凝劑或高聚物為了保證反應(yīng)器內(nèi)的最佳生長條件， 必要時可改變廢水 的成分，其方法是向進(jìn)水中投加養(yǎng)分、維生素和促進(jìn)劑等。2 投加細(xì)微顆粒物向反應(yīng)器中投加適量的細(xì)微顆粒物如粘土、 陶粒、顆粒活性炭等惰性物質(zhì)， 利用 顆粒物的表面性質(zhì)，加快細(xì)菌在其表面的富積，使之形成顆粒污泥的核心載體， 有利于縮短顆粒污泥的出現(xiàn)時間。 但投加過量的顆粒會在水力沖刷和