一、IC厭氧反應(yīng)器概述
IC厭氧反應(yīng)器是一種懸浮生長(zhǎng)型的消化器,反應(yīng)器內(nèi)設(shè)有載體,應(yīng)器包括以下幾個(gè)部分:進(jìn)水和配水系統(tǒng)、反應(yīng)器的池體和三相分離器。廢水被盡可能均勻的引入到UASB反應(yīng)器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應(yīng)發(fā)生在廢水與污泥顆粒的接觸過程,反應(yīng)產(chǎn)生的沼氣引起了內(nèi)部的循環(huán)。附著和沒有附著在污泥上的沼氣向反應(yīng)器頂部上升,碰擊到三相分離器氣體發(fā)射板,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,氣體被收集到反應(yīng)器頂部的三相分離器的集氣室。一些污泥顆粒會(huì)經(jīng)過分離器縫隙進(jìn)入沉淀區(qū)。
廢水厭氧生物技術(shù)由于其巨大的處理能力和潛在的應(yīng)用前景,一直是水處理技術(shù)研究的熱點(diǎn)。從傳統(tǒng)的厭氧接觸工藝發(fā)展到現(xiàn)今廣泛流行的UASB工藝,廢水厭氧處理技術(shù)已日趨成熟。隨著生產(chǎn)發(fā)展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進(jìn)一步突出,現(xiàn)有的厭氧工藝又面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn),尤其是如何處理生產(chǎn)發(fā)展帶來的大量高濃度有機(jī)廢水,使得研發(fā)技術(shù)經(jīng)濟(jì)更優(yōu)化的厭氧工藝非常必要[1]。內(nèi)循環(huán)厭氧處理技術(shù)(以下簡(jiǎn)稱IC厭氧技術(shù))就是在這一背景下產(chǎn)生的高效處理技術(shù),它是20世紀(jì)80年代中期由荷蘭PAQUES公司研發(fā)成功,并推入廢水處理工程市場(chǎng),目前已成功應(yīng)用于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中[2]。實(shí)踐證明,該技術(shù)去除有機(jī)物的能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過普通厭氧處理技術(shù)(如UASB),而且IC反應(yīng)器容積小、投資少、占地省、運(yùn)行穩(wěn)定,是一種值得推廣的高效厭氧處理技術(shù)。
厭氧處理是廢水生物處理技術(shù)的一種方法,要提高厭氧處理速率和效率,除了要提供給微生物一個(gè)良好的生長(zhǎng)環(huán)境外,保持反應(yīng)器內(nèi)高的污泥濃度和良好的傳質(zhì)效果也是2個(gè)關(guān)鍵性舉措。
以厭氧接觸工藝為代表的第1代厭氧反應(yīng)器,污泥停留時(shí)間(SRT)和水力停留時(shí)間(HRT)大體相同,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較低,處理效果差。為了達(dá)到較好的處理效果,廢水在反應(yīng)器內(nèi)通常要停留幾天到幾十天之久。
以UASB工藝為代表的第2代厭氧反應(yīng)器,依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用,使污泥在反應(yīng)器中滯留,實(shí)現(xiàn)了SRT>HRT,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,zui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(dòng)又會(huì)使反應(yīng)器內(nèi)污泥處于*膨脹狀態(tài),使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉(zhuǎn)變,污泥過量流失,處理效果變差。