IC厭氧反應(yīng)器

1、IC 厭氧反應(yīng)器：IC （ internal circulation ）反應(yīng)器是新一代高效厭氧反應(yīng)器，廢水在反應(yīng)器中自下而上流動(dòng)，污染物被細(xì)菌吸附并降解，凈化過的水從反應(yīng)器上部流出。IC 厭氧反應(yīng)器是在 UASB 反應(yīng)器的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的， IC 厭氧反應(yīng)器和 UASB 反應(yīng)器一樣，能夠形成高生物活性的厭氧顆粒污泥，但不同的是這種反應(yīng)器內(nèi)部還能夠形成流體循環(huán)，其形成過程如下：進(jìn)水由底部進(jìn)入第一反應(yīng)區(qū)與顆粒污泥混合，大部分有機(jī)物在此被降解，產(chǎn)生大量沼氣，沼氣被下層三相分離器收集，由于產(chǎn)氣量大和液相上升流速較快，沼氣、廢水和污泥不能很好分離，形成了氣、固、液混合流體。又由于氣液分離器中的壓力小于反

2、應(yīng)區(qū)壓力，混合液體在沼氣的夾帶作用下進(jìn)入氣液分離器中，在此大部分沼氣脫離混合液外排，混合流體的密度變大，在重力作用下通過回流管回到第一反應(yīng)區(qū)的底部，與第一反應(yīng)區(qū)的廢水、顆粒污泥混合，從而實(shí)現(xiàn)了流體在反應(yīng)器內(nèi)部的循環(huán)。內(nèi)循環(huán)使得第一反應(yīng)區(qū)的液相上升流速大大增加，可以達(dá)到 10 20 m/h 。第二反應(yīng)區(qū)的液相上升流速小于第一反應(yīng)區(qū)，一般僅為2 10 m/h 。這個(gè)區(qū)域除了繼續(xù)進(jìn)行生物反應(yīng)之外，由于上升流速的降低，還充當(dāng)?shù)谝环磻?yīng)區(qū)和沉淀區(qū)之間的緩沖段，對(duì)解決跑泥、確保沉淀后出水水質(zhì)起著重要作用。IC 厭氧反應(yīng)器與UASB 反應(yīng)器相比具有以下優(yōu)點(diǎn)：有機(jī)負(fù)荷高。內(nèi)循環(huán)提高了第一反應(yīng)區(qū)的液相上升流速，強(qiáng)

3、化了廢水中有機(jī)物和顆粒污泥間的傳質(zhì)，使IC 厭氧反應(yīng)器的有機(jī)負(fù)荷遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通UASB 反應(yīng)器?？箾_擊負(fù)荷能力強(qiáng)，運(yùn)行穩(wěn)定性好。內(nèi)循環(huán)的形成使得IC 厭氧反應(yīng)器第一反應(yīng)區(qū)的實(shí)際水量遠(yuǎn)大于進(jìn)水水量，例如在處理與啤酒廢水濃度相當(dāng)?shù)膹U水時(shí)，循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)水流量的 2 3 倍；處理土豆加工廢水時(shí)，循環(huán)流量可達(dá)10 20 倍。循環(huán)水稀釋了進(jìn)水，提高了反應(yīng)器的抗沖擊負(fù)荷能力和酸堿調(diào)節(jié)能力，加之有第二反應(yīng)區(qū)繼續(xù)處理，通常運(yùn)行很穩(wěn)定?；ㄍ顿Y省，占地面積少。在處理相同廢水時(shí)，IC 厭氧反應(yīng)器的容積負(fù)荷是普通UASB的 4 倍左右，故其所需的容積僅為UASB 的 1/4 1/3 ，節(jié)省了基建投資。加上IC 厭氧反

4、應(yīng)器多采用高徑比為 4 8 的瘦高型塔式外形，所以占地面積少，尤其適合用地緊張的企業(yè)。節(jié)能。 IC 厭氧反應(yīng)器的內(nèi)循環(huán)是在沼氣的提升作用下實(shí)現(xiàn)的，不需外加動(dòng)力，節(jié)省了回流的能源。先后應(yīng)用于大型淀粉廠、酒精廢水、生物制藥廠、農(nóng)藥廢水廢水處理系統(tǒng)。11、概述近年來，污水厭氧處理工藝發(fā)展十分迅速，各種新工藝、新方法不斷出現(xiàn)，包括有厭氧接觸法、升流式厭氧污泥床、檔板式厭氧法、厭氧生物濾池、厭氧膨脹床和流化床，以及第三代厭氧工藝EGSB 和 IC 厭氧反應(yīng)器，發(fā)展十分迅速。這些反應(yīng)器一般常用于處理玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水等可生化性較好的廢水，處理效果顯著。但是用于處理精

5、細(xì)化工、農(nóng)藥、制藥等可生化性不好的高濃度廢水效果卻不太理想，以致于處理此類工業(yè)廢水時(shí)厭氧反應(yīng)器僅起到水解反應(yīng)的作用，起不到真正的厭氧效果，從而導(dǎo)致好氧負(fù)擔(dān)增大，增加運(yùn)行處理費(fèi)用。2、常規(guī)厭氧反應(yīng)器處理工業(yè)廢水的缺陷目前應(yīng)用的厭氧反應(yīng)器一般均基于UASB 發(fā)展而來，均采用上流式懸浮厭氧污泥床，采用不同的上升流速和不同的沼氣攪拌技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。UASB 反應(yīng)器的構(gòu)造原理如圖1 所示。廢水由池底進(jìn)入反應(yīng)器，向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣（主要是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動(dòng)，通過反應(yīng)區(qū)經(jīng)氣體分離后的混合液進(jìn)入沉淀區(qū)進(jìn)行固液分離，澄清后的處理過的水由出水

6、渠排走，沉淀下來的微生物固體，即厭氧污泥靠重力沉降返回到反應(yīng)區(qū)，集氣室收集的沼氣由沼氣管排出反應(yīng)器。UASB 反應(yīng)器內(nèi)不設(shè)攪拌裝置，上升的水流和產(chǎn)生的沼氣可滿足攪拌要求，反應(yīng)器內(nèi)不需填裝填料，構(gòu)造簡(jiǎn)單，易于操作運(yùn)行，便于維護(hù)管理。第三代厭氧反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器（IC）是集中了UASB 和流化床消化器的優(yōu)點(diǎn)，利用反應(yīng)器內(nèi)所產(chǎn)生的沼氣的提升力實(shí)現(xiàn)發(fā)酵料液的內(nèi)循環(huán)。IC 反應(yīng)器可以看作是由兩個(gè)UASB 反應(yīng)器串聯(lián)而成的 ,具有很大的高徑比 ,一般為 4 8,其高度可達(dá) 16 25m 。 EGSB 是改進(jìn)型的 UASB ，其運(yùn)行在較大的上升流速下，使顆粒污泥處于懸浮狀態(tài)，從而保持進(jìn)水與顆粒污泥充分接

7、觸。對(duì)于工業(yè)廢水其厭氧工藝的條件一般都比較苛刻，工業(yè)廢水中含有的各種各樣有機(jī)物質(zhì)，每一種物質(zhì)其生物降解性均不一樣，因此不能以某種厭氧反應(yīng)器負(fù)荷參數(shù)條件來決定某類廢水的厭氧條件，而應(yīng)該采用該類廢水的生物降解性來決定厭氧反應(yīng)器負(fù)荷參數(shù)條件，這常常是一些環(huán)保工作者的誤區(qū)。另外高效的厭氧反應(yīng)器還需要較高的厭氧污泥濃度，以及厭氧污泥與有機(jī)物之間的有效接觸（即傳質(zhì)過程）這兩個(gè)重要因素。一個(gè)好的厭氧反應(yīng)器必須同時(shí)具備兩個(gè)條件：較高的污泥濃度和良好的傳質(zhì)過程。這兩個(gè)條件看起來比較簡(jiǎn)單，但實(shí)際上常規(guī)厭氧反應(yīng)器很難做到。UASB 反應(yīng)器依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用，使污泥滯留在反應(yīng)器中，從而提高了反應(yīng)器的

8、污泥濃度，也提高了反應(yīng)器的容積負(fù)荷。但UASB 的傳質(zhì)過程并不理想，進(jìn)一步提高容積負(fù)荷因此受到了限制。污泥與有機(jī)物的良好接觸主要是靠進(jìn)水和產(chǎn)氣的攪動(dòng)。因此，常規(guī)厭氧反應(yīng)器強(qiáng)化傳質(zhì)過程最有效的方法是提高表面水力負(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(dòng)會(huì)使UASB 反應(yīng)器中的污泥處于完全的膨脹狀態(tài)，使原本是SRT （固體停留時(shí)間）>HRT （水2力停留時(shí)間）的反應(yīng)器向SRT=HRT的方向轉(zhuǎn)變，導(dǎo)致污泥過量流失。為避免出現(xiàn)過高的水力負(fù)荷和產(chǎn)氣負(fù)荷， UASB 反應(yīng)器常將進(jìn)水的上升流速控制在12 m/h 以內(nèi)，將反應(yīng)器的高度控制在 6 m 以下。所以， UASB 反應(yīng)器的缺陷就在于未能解決好

9、傳質(zhì)問題。這也是UASB 反應(yīng)器運(yùn)行效果低于 IC 反應(yīng)器和 UBF 反應(yīng)器的一個(gè)重要原因。 IC 反應(yīng)器既能截留污泥，又能強(qiáng)化傳質(zhì)過程，實(shí)現(xiàn)了“高負(fù)荷與污泥流失相分離”。但 IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷術(shù)高，不滿足生物降解時(shí)間，也就不能應(yīng)用到工業(yè)廢水處理的原因。由于這些條件的限制，會(huì)造成很大一部分工業(yè)廢水發(fā)無法采用常規(guī)厭氧反應(yīng)器來處理，因此市場(chǎng)迫切需要一種能真正處理工業(yè)廢水的厭氧反應(yīng)器，我公司采用脈沖厭氧反應(yīng)器對(duì)幾十種工業(yè)廢水處理實(shí)踐證明，該脈沖厭氧反應(yīng)器耐毒性強(qiáng)，工藝簡(jiǎn)單，運(yùn)行管理方便，處理效果優(yōu)于常規(guī)厭氧反應(yīng)器，是工業(yè)廢水處理行之有效的厭氧技術(shù)。3、高效脈沖厭氧反應(yīng)器處理工業(yè)廢水高效脈沖厭氧反應(yīng)

10、器是南京伊萬特環(huán)境工程有限公司開發(fā)并多次改進(jìn)的新型高效厭氧生物反應(yīng)器 ，該脈沖厭氧反應(yīng)器與目前市場(chǎng)應(yīng)用的脈沖厭氧反應(yīng)器有著很大的區(qū)別，不是簡(jiǎn)單的將 UASB 進(jìn)水方式改成脈沖布水，而是將脈沖進(jìn)水與UASB 技術(shù)特點(diǎn)充分融合在一起，有著非常高的處理效果，能有效處理各種難降解有機(jī)工業(yè)廢水：如印染廢水、造紙廢水、化工廢水、農(nóng)藥廢水等，而且工藝操作簡(jiǎn)單，投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，是一種符合中國國情的新型厭氧處理技術(shù)。高效脈沖厭氧反應(yīng)器形式上也是上流式厭氧污泥床，但原理不同于常規(guī)UASB 反應(yīng)器。常規(guī)的厭氧反應(yīng)器是廢水由池底向上流過由絮狀或顆粒污泥組成的污泥床，隨著廢水與污泥相接觸發(fā)生厭氧反應(yīng)，產(chǎn)生沼氣（主要

11、是甲烷和二氧化碳）引起污泥床擾動(dòng)，依靠連續(xù)向上的流速及產(chǎn)生的沼氣來強(qiáng)化傳質(zhì)過程及承托懸浮污泥層。而脈沖厭氧污泥床采用的脈沖式進(jìn)水，依靠脈沖水力來攪拌厭氧污泥來強(qiáng)化傳質(zhì)過程及承托起懸浮污泥層，不受水力條件影響，而且產(chǎn)生的沼氣受脈沖攪拌的影響而及時(shí)的分離出去，沼氣不再作為控制污泥層的條件，因此脈沖厭氧反應(yīng)器受其它因素較少。厭氧工藝的穩(wěn)定性和高效性很大程度上取決于生成具有優(yōu)良沉降性能和高甲烷活性的污泥，尤其是顆粒狀污泥。由于脈沖厭氧采用脈沖布水間歇攪拌污泥，使污泥在不斷進(jìn)行上升- 下降過程，極易形成顆粒污泥。同時(shí)脈沖厭氧反應(yīng)器可以根據(jù)廢水性質(zhì)來確定反應(yīng)的容積，反應(yīng)器的大小不受其它條件影響，完全可以根

12、據(jù)水質(zhì)需求來確定反應(yīng)的容積，因此比較適用于處理工業(yè)廢水。4、脈沖厭氧工藝的主要特點(diǎn)：最適合工業(yè)廢水處理，獨(dú)特的脈沖布水方式可在反應(yīng)器內(nèi)形成強(qiáng)烈的攪動(dòng)效果和上升流推動(dòng)力，提高污泥層內(nèi)的混合程度，促進(jìn)厭氧污泥與進(jìn)水中基質(zhì)的充分接觸，促進(jìn)反應(yīng)器內(nèi)形成由水解酸化菌、產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌和產(chǎn)甲烷菌組成的高效、協(xié)調(diào)的厭氧微生物生態(tài)群落，具有高效的降解多種復(fù)雜有機(jī)污染物的能力；耐毒性強(qiáng)，對(duì)于生物降解性較差廢水處理有著非常好的適應(yīng)性。強(qiáng)烈的脈沖攪拌作用，使其具有非常好傳質(zhì)效果使廢水與厭氧污泥充分的混合與接觸，形成高效的顆粒污泥，生物活性高。高效的反應(yīng)器結(jié)構(gòu)，反應(yīng)器的啟動(dòng)時(shí)間顯著縮短，加快顆粒污泥的形成；3脈沖厭氧反應(yīng)器

13、采用間歇布水，布水均勻，無堵塞，同時(shí)形成較明顯的污泥層，所以不會(huì)不跑泥。5、結(jié)論：1、常規(guī)厭氧技術(shù)對(duì)于處理高濃度難降解的工業(yè)存在一定的技術(shù)瓶頸，特別是可生性不好的農(nóng)藥化工廢水采用常規(guī)厭氧技術(shù)不可行。2、脈沖厭氧反應(yīng)器工藝簡(jiǎn)單，工程造價(jià)低，運(yùn)行方便可靠。3、脈沖厭氧反應(yīng)器適合處理可生化性較差廢水，反應(yīng)器傳質(zhì)效果好，能形成較好的顆粒污泥，是工業(yè)廢水厭氧處理首選工藝。4、脈沖厭氧反應(yīng)器調(diào)試時(shí)間短，啟動(dòng)快，無需購買成熟的厭氧污泥，只需城市污水廠的剩余污泥即可。4微電解法是利用金屬腐蝕原理，形成原電池對(duì)廢水進(jìn)行處理的良好工藝，又稱內(nèi)電解法、鐵屑過濾法等。該法具有適用范圍廣、處理效果好、使用壽命長、成本低

14、廉及操作維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，也不需要消耗電力資源，使得該工藝技術(shù)自誕生開始，即在美、蘇、日等國家引起廣泛重視，已有很多的專利，并取得了實(shí)用性的成果。該工藝是20 世紀(jì) 70 年代應(yīng)用到廢水治理中的，而我國從 20 世紀(jì) 80 年代開始這一領(lǐng)域的研究，也已有不少文獻(xiàn)報(bào)道。特別是近幾年來，進(jìn)展較快，在印染、造紙、電鍍、石油化工廢水以及含砷、含氰廢水治理方面相繼有運(yùn)行報(bào)道。微電解技術(shù)是目前處理高濃度有機(jī)廢水的一種理想工藝，又稱內(nèi)電解法。它是在不通電的情況下, 利用填充在廢水中的微電解材料自身產(chǎn)生1.2V電位差對(duì)廢水進(jìn)行電解處理，以達(dá)到降解有機(jī)污染物的目的。當(dāng)系統(tǒng)通水后，設(shè)備內(nèi)會(huì)形成無數(shù)的微電池系統(tǒng), 在

15、其作用空間構(gòu)成一個(gè)電場(chǎng)。在處理過程中產(chǎn)生的新生態(tài)H、 Fe2 +等能與廢水中的許多組分發(fā)生氧化還原反應(yīng)，比如能破壞有色廢水中的有色物質(zhì)的發(fā)色基團(tuán)或助色基團(tuán)，甚至斷鏈，達(dá)到降解脫色的作用；生成的Fe2 + 進(jìn)一步氧化成Fe3 + ，它們的水合物具有較強(qiáng)的吸附- 絮凝活性，特別是在加堿調(diào)pH 值后生成氫氧化亞鐵和氫氧化鐵膠體絮凝劑，它們的吸附能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般藥劑水解得到的氫氧化鐵膠體，能大量吸附水中分散的微小顆粒，金屬粒子及有機(jī)大分子。其工作原理基于電化學(xué)、氧化 - 還原、物理吸附以及絮凝沉淀的共同作用對(duì)廢水進(jìn)行處理。該法具有適用范圍廣、處理效果好、成本低廉、操作維護(hù)方便，不需消耗電力資源等優(yōu)點(diǎn)。

16、該工藝用于難降解高濃度廢水的處理可大幅度地降低COD 和色度，提高廢水的可生化性，同時(shí)可對(duì)氨氮的脫除具有很好的效果。傳統(tǒng)上微電解工藝所采用的微電解材料一般為鐵屑和木炭，使用前要加酸堿活化，使用的過程中很容易鈍化板結(jié)，又因?yàn)殍F與炭是物理接觸，之間很容易形成隔離層使微電解不能繼續(xù)進(jìn)行而失去作用，這導(dǎo)致了頻繁地更換微電解材料，不但工作量大成本高還影響廢水的處理效果和效率。另外，傳統(tǒng)微電解材料表面積太小也使得廢水處理需要很長的時(shí)間，增加了噸水投資成本，這都嚴(yán)重影響了微電解工藝的利用和推廣。鐵碳微電解填料是目前處理印染、電鍍、造紙、醫(yī)藥、硝基苯、苯胺、有機(jī)硅、印刷線路板、焦化、畜牧、雙氧水化工、石油化工、橡膠助劑化工以及含苯環(huán)化工廢水的一種理想工藝。但是傳統(tǒng)的微電解填料（鐵屑+碳粒）有板結(jié)缺陷。由我公司研發(fā)的 鐵碳微電解填料，突破了傳統(tǒng)填料板結(jié)鈍化的