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株洲市IC厭氧反應器性能參數(shù)

概述

實踐表明，一個成功的反應器必須是：①具備良好的截留污泥的性能，以擁足夠的生物量；②生物污泥能夠與進水基質(zhì)充分混合接觸，以微生物能 夠充分利用其活性降解水中的基質(zhì)。同時，研究人員基于對各類化合物厭氧降解機理研究的進展，從厭氧底物降解途徑和動力學兩方面入手，分析提高和保持反應器 內(nèi)微生物活性的可能措施，并與反應器的設(shè)計相結(jié)合，面提高反應器的性能。

厭氧過程實質(zhì)是一系列復雜的生化反應，其中的底物、各類中間產(chǎn)物、zui終產(chǎn)物以及各種群的微生物之間相互，形成一個復雜的微生態(tài)系統(tǒng)，類似于宏觀 生態(tài)中的食物鏈關(guān)系，各類微生物間通過營養(yǎng)底物和代謝產(chǎn)物形成共生關(guān)系(symbiotic)或共營養(yǎng)關(guān)系(symtrophic)。因此，反應器作為提 供微生物生長繁殖的微型生態(tài)系統(tǒng)，各類微生物的平穩(wěn)生長、物質(zhì)和能量流動的強效順暢是保持該系統(tǒng)持續(xù)穩(wěn)定的必要條件。如何培養(yǎng)和保持相關(guān)類微生物的平衡生長已經(jīng)成為反應器的設(shè)計思路。

IC反應器從功能上講由四個不同的功能部分組成：

1、混合區(qū)：由反應器的底部進入的污水與顆粒污泥和內(nèi)部體循環(huán)所帶回的出水效地混合，使進水得到效地稀釋和均化。
2、污泥膨脹床部分：由包含高濃度的顆粒污泥膨脹床所構(gòu)成。床的膨脹或流化是由于進水的上升流速、回流和產(chǎn)生的沼所造成。廢水和污泥之間效地接觸使得污泥具高的活性，可獲得高的機負荷和。
3、精處理部分：在這一區(qū)域內(nèi)，由于低的污泥負荷率，相對長的水力停留時間和推流的流態(tài)性，產(chǎn)生了效的后處理。另外由于沼產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎部去除。雖然與UASB反應器條件相比，反應器的負荷率較高，但因內(nèi)部循環(huán)流體不經(jīng)過這一區(qū)域，因此在精處理區(qū)的上升流速也較低，這兩點為固體停留提供了條件。
4、回流系統(tǒng)：內(nèi)部的回流是利用提原理，因為在上部和下層的室間存在著壓力差?；亓鞯谋壤怯僧a(chǎn)其量所決定的。
由IC反應器構(gòu)造原理進水

（1）用泵由反應器底部進入*反應室，與該室內(nèi)的厭氧顆粒污泥均勻混合。廢水中的大部分機物在這里被轉(zhuǎn)化為沼，所產(chǎn)生的沼被*厭氧反應室的集罩

（2）收集，沼將沿著提升管

（3）上升。沼上升的同時，把*反應室的混合液提升至設(shè)在反應器部上的液分離器

（4）被分離出的沼由液分離器部的沼管

（5）走。分離出的泥水混合液將沿著回流管

（6）回到*反應室的底部，并于底部的顆粒污泥進行充分混合，實現(xiàn)了*反應室混合液的內(nèi)部循環(huán)。

（7）收集，通過集管

（8）進入液分離器二反應室的泥水混合液進入沉淀區(qū)

（9）進行固液分離，處理過的上清液由出水管

（10）走，沉淀下來的污泥自動返回二反應室。這樣，廢水就完成了在IC反應器內(nèi)處理的過程。

優(yōu)點：

   CSTR工藝可以處理高懸浮固體含量的原料，消化器內(nèi)物料均勻分布，避免了分層狀態(tài)，增加了物料和微生物接觸的機會。利用機械攪拌系統(tǒng)，使得液面上的機懸浮物循環(huán)到反應器的下部，逐漸完反應，避免了反應器液面上的“結(jié)蓋現(xiàn)象”。利用產(chǎn)生沼發(fā)電余熱對反應器外部的保溫加熱系統(tǒng)進行保溫，大大提高了產(chǎn)率和投資利用率，同時使得反應器一年四季均可正常工作。該工藝占地少、成本低，是目前上的厭氧反應器之一。

使用領(lǐng)域：于屠宰廢水，牛、豬、雞等養(yǎng)殖場中畜禽糞便的處理和沼、發(fā)電工程；城市生活污泥等SS較多的高濃度機廢水處理工程

株洲市IC厭氧反應器性能參數(shù)

一般來說，廢水中復雜機物物料比較多，通過厭氧分解分四個階段加以降解：

（1）水解階段：高分子機物由于其大分子體積，不能直接通過厭氧菌的細胞壁，需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中特例的機物質(zhì)比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖，淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖，蛋白質(zhì)被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內(nèi)進行下一步的分解。

（2）酸化階段：上述的小分子機物進入到細胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸（VFA），同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫、氨、硫化氫等產(chǎn)物產(chǎn)生。

（3）產(chǎn)乙酸階段：在此階段，上一步的產(chǎn)物進一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫以及新的細胞物質(zhì)。

（4）產(chǎn)甲烷階段：在這一階段，乙酸、氫、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質(zhì)。這一階段也是整個厭氧過程較為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。

再上述四個階段中，人認為二個階段和三個階段可以分為一個階段，在這兩個階段的反應是在同一類細菌體類完成的。前三個階段的反應速度很快，如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應速率的話，Ks（半速率常數(shù)）可以在50mg/l以下，μ可以達到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個反應階段通常很慢，同時也是較為重要的反應過程，在前面幾個階段中，廢水的中污染物質(zhì)只是形態(tài)上發(fā)生變化，COD幾乎沒什么去除，只是在四個階段中污染物質(zhì)變成甲烷等體，使廢水中COD大幅度下降。同時在四個階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個階段產(chǎn)生的機酸相平衡，維持廢水中的PH穩(wěn)定，反應的連續(xù)進行。

三 水解反應

水解可定義為復雜的非溶解性的聚合物被轉(zhuǎn)化成簡單的溶解性單體和二聚體的過程。水解反應針對不同的廢水類型差別很大，這要取決于胞外酶能否效的接觸到底物。因此，大的顆粒比小顆粒底物要難降解很多，比如造紙廢水、印染廢水和制藥廢水的木質(zhì)素、大分子纖維素就很難水解。

水解速度的可由以下動力學方程加以描述：

ρ=ρo/(1+Kh.T)

ρ ——可降解的非溶解性底物濃度（g/l）；

ρo———非溶解性底物的初始濃度（g/l）；

Kh——水解常數(shù)（d－1）；

T——停留時間（d）。

IC厭氧反應器安操作規(guī)程

1、厭氧反應器控制因素

（1）溫度

中溫厭氧消化的zui適宜的溫度范圍為35-39℃，范圍為37-38℃。

    溫度波動：≤2℃/d（ ≤1℃/h）

（2）pH

正常情況下進水pH在6.5以上 ，出水6.8-7.2。

（3）VFA

正常情況下IC厭氧反應內(nèi)VFA≤400mg/l（ 以乙酸計），良好的反應器VFA≤300mg/l

（4）產(chǎn)量

正常情況下，良好的IC厭氧反應器取出1kg COD能夠產(chǎn)生0.2-0.4m³沼。

（5）ＨＣO3－ 堿度

     此指標高于600-1000mg/l時，說明該反應器具很好的pH緩沖能力。

（6）毒物質(zhì)

包括毒機物、重金屬離子、鹽類和一些陰離子等。對機物來說，帶醛基、雙鍵、氯取代基、苯環(huán)等結(jié)構(gòu)，往往具抑制性。

毒物質(zhì)的zui高容許濃度與處理系統(tǒng)的方式、污泥馴化程度、廢水性、操作控制條件等因素關(guān)。

2、操作要求：

（1）IC罐溫度波動不應過大，一小時內(nèi)溫度波動不應過1℃，一天內(nèi)溫度波動不應過2℃；

（2）根據(jù)廢水的CODcr及時調(diào)整廢水進水量，以IC進水CODcr在要求的范圍內(nèi)；根據(jù)進水VFA及時調(diào)整廢糖水的酸化時間，以IC進水的VFA在要求的范圍內(nèi)；

（3）操作人員要經(jīng)常檢查布水器水管是否堵塞，如堵塞要及時疏通處理。經(jīng)常察看出水是否正常（出水是否發(fā)黑、是否帶泥、是否異味、是否沼泄露等）

（4）不定期取樣觀察不同高度的顆粒污泥的變化情況。

（5）不定期測量不同高度及出水的污泥VSS，從而效掌握反應器的活性污泥量。

（6）操作人員經(jīng)常檢查沼水封的水位情況，一般要控制水位在水封視鏡附近位置，如過試鏡要及時水；

（7）操作人員做好巡回檢查，確保厭氧罐進水流量達到規(guī)定流量，并認真填記錄。

（8）化驗人員定期檢測出水各項指標并做好記錄，如異常要及時反饋。