IC厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及用途

IC厭氧處理技術(shù)；

   主要內(nèi)容分四塊，一塊是餐廚垃圾的概念及性，它由餐飲垃圾和廚余垃圾組成的，餐飲垃圾主要由餐館、食堂它的剩余物，包括油脂、面點(diǎn)等加工過程中的廢棄物。廚余垃圾既是在我們?nèi)粘Ｉ钪挟a(chǎn)生的，我們丟棄的果蔬以及下腳料易腐的垃圾。因?yàn)椴蛷N垃圾我們提倡單獨(dú)處理，它與其他城市垃圾 處理相比，它的組成簡單一點(diǎn)，很多雜物在里邊，成分更為簡單。所以它的毒害物質(zhì)，例如重金屬的含量既比較少，所以它相對于其他的城市垃圾來說，是更利于回收和利用的。

工藝過程
    水入反應(yīng)器底部的混合區(qū)，并與來自泥水下降管的回流液充分混合，然后進(jìn)入顆粒污泥膨脹床區(qū)進(jìn)行生化降解，該區(qū)域COD容積負(fù)荷很高，大部分COD在此處被降解，產(chǎn)生的沼由下層三相分離器收集，由于沼泡形成過程中對液體所做的膨脹功產(chǎn)生了體提升，使得沼、污泥和水的混合物沿沼提升管上升至反應(yīng)器部的液分離器，沼在此處與泥水相分離并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。泥水混合物沿著下降管返回至反應(yīng)器底部，與進(jìn)水充分混合后進(jìn)入污泥膨脹床區(qū)，形成所謂的內(nèi)循環(huán)。經(jīng)顆粒污泥膨脹床區(qū)處理后的污水除一部分參與內(nèi)循環(huán)外，其余污水通過下層三相分離器，進(jìn)入精處理區(qū)進(jìn)行剩余COD降解與產(chǎn)沼過程，提高和了出水水質(zhì)。由于大部分COD已被降解，所以精處理區(qū)的COD負(fù)荷較低，產(chǎn)量也較小。該處產(chǎn)生的沼由上層三相分離器收集，通過集管進(jìn)入液分離器并被導(dǎo)出處理系統(tǒng)。精處理后的廢水經(jīng)上層三相分離器后，上清液經(jīng)出水區(qū)出罐外。   

 IC反應(yīng)器中的顆粒污泥

 1) 顆粒污泥的性質(zhì)與形成

能在反應(yīng)器內(nèi)形成沉降性能良好、活性高的顆粒污泥是IC反應(yīng)器的重要征，顆粒污泥的形成與成熟，也是IC反應(yīng)器穩(wěn)定的前提。

① 顆粒污泥的外觀：

顆粒污泥的外觀實(shí)際上是多種多樣，呈卵形、球形、絲形等；其平均直徑為1 mm,一般為0.1~2 mm,大可達(dá)3~5 mm；反應(yīng)區(qū)底部的顆粒污泥核心多為黑色，生物膜的表層則呈黑色、淡黑色、灰白色等；反應(yīng)區(qū)上部的顆粒污泥的揮發(fā)性相對較高；顆粒污泥質(zhì)軟，一定的韌性和粘性。

② 顆粒污泥的組成

在顆粒污泥中主要包括：各類微生物、機(jī)礦物以及機(jī)的胞外多聚物等，其VSS/SS一般為70~90%；顆粒污泥的主體是各類為微生物，包括水解發(fā)酵菌、產(chǎn)氫、產(chǎn)乙酸菌和產(chǎn)甲烷菌，產(chǎn)甲烷菌包括索氏甲烷絲菌、馬氏和巴氏甲烷八疊球菌等；一般顆粒污泥中C、H、N的比例為C約為40~50%、H約為7%、N約為10%；灰分含量因接種污泥的來源、處理水質(zhì)等的不同而較大差距，一般灰分含量可達(dá)8.8~55%；灰分含量與顆粒的密度很好的相關(guān)性。

胞外多聚物是另一重要組成，在顆粒污泥的表面和內(nèi)部，一般可見透明發(fā)亮的粘液狀物質(zhì)，主要是聚多糖、蛋白質(zhì)和糖醛酸等；含量差異很大，以胞外聚多糖為例，少的占顆粒干重的1~2%，多的占20~30%；胞外多聚物對于顆粒污泥的形成重要，其存在利于保持顆粒污泥的穩(wěn)定性。

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細(xì)菌是成層分布的，即外層中占優(yōu)點(diǎn)的細(xì)菌是水解發(fā)酵菌，而內(nèi)層則是產(chǎn)甲烷菌；顆粒污泥實(shí)際上是一種生物與環(huán)境條件相互依存和優(yōu)化的生態(tài)系統(tǒng)，各種細(xì)菌形成了一條很的食物鏈，利于種間氫和種間乙酸的傳遞，因此其活性很高。

4) 顆粒污泥的培養(yǎng)條件

在IC反應(yīng)器中培養(yǎng)出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個(gè)月；可以分為三個(gè)階段：啟動(dòng)期、顆粒污泥形成期、顆粒污泥成熟期。

影響顆粒污泥形成的主要因素以下幾種：① 接種污泥的；② 維持穩(wěn)定的環(huán)境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負(fù)荷；④ 保持反應(yīng)器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負(fù)荷應(yīng)大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級(jí)，沖走輕質(zhì)的絮體污泥；⑥ 進(jìn)水COD濃度；⑦ 進(jìn)水中可適當(dāng)提供機(jī)微粒，補(bǔ)充鈣和鐵，同時(shí)應(yīng)補(bǔ)充微量元素(如Ni、Co、Mo)。 

厭氧生物技術(shù)的發(fā)展歷程

   厭氧生物技術(shù)經(jīng)過100多年的發(fā)展，共發(fā)生過兩次高潮。*次高潮是從20世紀(jì)50年dai起，發(fā)達(dá)工業(yè)化和城市化進(jìn)程加快，造成了嚴(yán)重的環(huán)境污染，此時(shí)科學(xué)家們kai發(fā)了厭氧氧化塘、普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝反應(yīng)器即*dai厭氧反應(yīng)器，于是在范圍內(nèi)kai始嘗試厭氧生物技術(shù)。這一dai的厭氧反應(yīng)器采用污泥與廢水完混合的，污泥停留時(shí)間(SRT)與水力停留時(shí)間(HRT)相同，停留時(shí)間需要20~30天，厭氧微生物濃度低，處理效果并不理想

    IC即內(nèi)循環(huán)厭氧反應(yīng)器，相當(dāng)于兩個(gè)UASB串聯(lián)使用，主要由混合區(qū)、顆粒污泥膨化去、深處理區(qū)、內(nèi)循環(huán)系統(tǒng)、出水去五部分組成，核心部分由布水器、下三相分離器、上三相分離器、提升管、泥水回流管、液分離器、罐體及溢流系統(tǒng)組成。基本原理如下：兩層三相分離器人為的將整個(gè)反應(yīng)區(qū)分為上、下兩個(gè)區(qū)域，下部為高負(fù)荷區(qū)域，上部為深處理區(qū)。廢水在進(jìn)入IC反應(yīng)器底部時(shí)，與從下三相液分離器回流的水混合，混合水在通過反應(yīng)器

    IC溫度的設(shè)計(jì)完和UASB一樣，在調(diào)試上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進(jìn)水調(diào)試時(shí)盡可能采用水力負(fù)荷高些，然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷，盡可能在負(fù)荷提升過程中*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時(shí)，但較大水力負(fù)荷較好控制在20m/小時(shí)以下，這樣即*反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果，也避免污泥流失.

IC厭氧反應(yīng)器結(jié)構(gòu)及用途

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)器更具優(yōu)點(diǎn)。

（1）容積負(fù)荷高：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)效果好，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷可過普通厭氧反應(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），所以占地面積少。

（3）抗沖擊負(fù)荷：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時(shí)，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(shí)，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：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)器由于含大量的微生物，溫度對厭氧消化的影響變得不再突出和嚴(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）具緩沖pH值的能力：內(nèi)循環(huán)流量相當(dāng)于1 厭氧區(qū)的出水回流，可利用COD轉(zhuǎn)化的堿度，對pH值起緩沖，使反應(yīng)器內(nèi)pH值保持狀態(tài)，同時(shí)還可減少進(jìn)水的投堿量。

（6）內(nèi)部自動(dòng)循環(huán)，不必外加動(dòng)力：普通厭氧反應(yīng)器的回流是通過外部加壓實(shí)現(xiàn)的，而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動(dòng)力來實(shí)現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動(dòng)力消耗。

（7）性好：利用二級(jí)UASB串聯(lián)分級(jí)厭氧處理，可以補(bǔ)償厭氧過程中K s高產(chǎn)生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應(yīng)器分級(jí)會(huì)降低出水VFA濃度，延長生物停留時(shí)

間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。

 （8）啟動(dòng)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(dòng)提供利條件。IC反應(yīng)器啟動(dòng)周期一般為1～2個(gè)月，而普通UASB啟動(dòng)周期長達(dá)4～6個(gè)月[7]。

 （9）沼利用價(jià)值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機(jī)物為1%～5%，可作為燃料加以利用

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