IC厭氧反應器結構及用途

IC厭氧處理技術；

   主要內容分四塊，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、面點等加工過程中的廢棄物。廚余垃圾既是在我們日常生活中產生的，我們丟棄的果蔬以及下腳料易腐的垃圾。因為餐廚垃圾我們提倡單獨處理，它與其他城市垃圾 處理相比，它的組成簡單一點，很多雜物在里邊，成分更為簡單。所以它的毒害物質，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
    水入反應器底部的混合區，并與來自泥水下降管的回流液充分混合，然后進入顆粒污泥膨脹床區進行生化降解，該區域COD容積負荷很高，大部分COD在此處被降解，產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器部的液分離器，沼在此處與泥水相分離并被導出處理系統。泥水混合物沿著下降管返回至反應器底部，與進水充分混合后進入污泥膨脹床區，形成所謂的內循環。經顆粒污泥膨脹床區處理后的污水除一部分參與內循環外，其余污水通過下層三相分離器，進入精處理區進行剩余COD降解與產沼過程，提高和了出水水質。由于大部分COD已被降解，所以精處理區的COD負荷較低，產量也較小。該處產生的沼由上層三相分離器收集，通過集管進入液分離器并被導出處理系統。精處理后的廢水經上層三相分離器后，上清液經出水區出罐外。   

 IC反應器中的顆粒污泥

 1) 顆粒污泥的性質與形成

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

① 顆粒污泥的外觀：

顆粒污泥的外觀實際上是多種多樣，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3~5 mm；反應區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；反應區上部的顆粒污泥的揮發性相對較高；顆粒污泥質軟，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、機礦物以及機的胞外多聚物等，其VSS/SS一般為70~90%；顆粒污泥的主體是各類為微生物，包括水解發酵菌、產氫、產乙酸菌和產甲烷菌，產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、處理水質等的不同而較大差距，一般灰分含量可達8.8~55%；灰分含量與顆粒的密度很好的相關性。

胞外多聚物是另一重要組成，在顆粒污泥的表面和內部，一般可見透明發亮的粘液狀物質，主要是聚多糖、蛋白質和糖醛酸等；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定性。

3) 顆粒污泥的生物活性

顆粒污泥中的細菌是成層分布的，即外層中占優點的細菌是水解發酵菌，而內層則是產甲烷菌；顆粒污泥實際上是一種生物與環境條件相互依存和優化的生態系統，各種細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) 顆粒污泥的培養條件

在IC反應器中培養出高濃活性的顆粒污泥，一般需要1~3個月；可以分為三個階段：啟動期、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 維持穩定的環境條件，如溫度、pH值等；③ 初始污泥負荷；④ 保持反應器中低的VFA濃度；⑤ 表面水力負荷應大于2 m3/m2.h，以保持較大的水力分級，沖走輕質的絮體污泥；⑥ 進水COD濃度；⑦ 進水中可適當提供機微粒，補充鈣和鐵，同時應補充微量元素(如Ni、Co、Mo)。 

厭氧生物技術的發展歷程

   厭氧生物技術經過100多年的發展，共發生過兩次高潮。*次高潮是從20世紀50年dai起，發達工業化和城市化進程加快，造成了嚴重的環境污染，此時科學家們kai發了厭氧氧化塘、普通厭氧消化池、厭氧接觸工藝反應器即*dai厭氧反應器，于是在范圍內kai始嘗試厭氧生物技術。這一dai的厭氧反應器采用污泥與廢水完混合的，污泥停留時間(SRT)與水力停留時間(HRT)相同，停留時間需要20~30天，厭氧微生物濃度低，處理效果并不理想

    IC即內循環厭氧反應器，相當于兩個UASB串聯使用，主要由混合區、顆粒污泥膨化去、深處理區、內循環系統、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、罐體及溢流系統組成。基本原理如下：兩層三相分離器人為的將整個反應區分為上、下兩個區域，下部為高負荷區域，上部為深處理區。廢水在進入IC反應器底部時，與從下三相液分離器回流的水混合，混合水在通過反應器

    IC溫度的設計完和UASB一樣，在調試上和UASB區別不大，只是在剛進水調試時盡可能采用水力負荷高些，然后逐步交互提升水力、機負荷，盡可能在負荷提升過程中*反應室上升流速大于10m/小時，但較大水力負荷較好控制在20m/小時以下，這樣即*反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失.

IC厭氧反應器結構及用途

IC 反應器的構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器更具優點。

（1）容積負荷高：IC反應器內污泥濃，微生物量大，且存在內循環，傳質效果好，進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。

（2）節省投資和占地面積：IC 反應器容積負荷率高出普通UASB 反應器3倍左右，其體積相當于普通反應器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應器的基建投資；而且IC反應器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。

（3）抗沖擊負荷：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應器內循環流量可達進水量的2—3 倍；處理高濃度廢水（COD=10000—15000mg/L）時，內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合，使原水中的害物質得到充分稀釋，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重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進行，這樣減少了消化保溫的困難，節省了能量。

（5）具緩沖pH值的能力：內循環流量相當于1 厭氧區的出水回流，可利用COD轉化的堿度，對pH值起緩沖，使反應器內pH值保持狀態，同時還可減少進水的投堿量。

（6）內部自動循環，不必外加動力：普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的，而IC 反應器以自身產生的沼作為提升的動力來實現混合液內循環，不必設泵強制循環，節省了動力消耗。

（7）性好：利用二級UASB串聯分級厭氧處理，可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明，反應器分級會降低出水VFA濃度，延長生物停留時

間，使反應進行穩定。

 （8）啟動周期短：IC反應器內污泥活性高，生物增殖快，為反應器快速啟動提供利條件。IC反應器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達4～6個月[7]。

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

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