IC厭氧反應器構造

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厭氧的工藝如何簡單識記：

A、厭氧接觸：消化池+厭氧沉淀池+厭氧污泥回流系統，這個與好氧工藝中的接觸氧化沒關系，莫聯想到填料上。

B、UASB：上流式厭氧污泥床反應器，污水從下而上穿過污泥床體，但是很多UASB的布水器是位于池的，也不是UASB就沒回流。

C、UBF：就是UASB+AF，形象特點說UASB上面再加上填料層。

D、EGSB：UASB拉高，做上回流，上流速度比UASB高很多，要力圖控制污泥顆粒化。

E、IC：甭管沒外回流（水泵回流），內回流就行。

F、ABR：上下折流板。

關厭氧產甲烷去除水中機物的原理在這里也多說幾句。

   先是“厭氧產甲烷"，厭氧過程，如果我們不談釋放磷，常見的是水中機物厭氧發酵的過程。機物好氧發酵的過程，大都清楚是一個氧化還原反應，進入水中的氧氣作為氧化劑，氧化水中的機污染物變成CO2和H2O，使得（還原性的）COD得以氧化去除。所以很多人理所應當的認為，厭氧是個還原反應嘍。

   這就必要讓抱該觀特點的朋友先回憶一下初中化學，氧化反應和還原反應，可以剝離開嗎？

   顯然是不能的，厭氧也是，在進行到產甲烷之前的厭氧發酵過程，基本上是機物自身相互的氧化和還原（這話說得并不嚴謹，但是方便理解），也就是說機物本身是還原性的，它反應之后變成一部分還原性更強，一部分還原性相對弱一些的兩種機物，而這總體上相抵消。所以如果厭氧發酵未到產甲烷地步，COD變化可以忽略不計（這就是水解酸化COD去除率下的原因）。

   當這個過程進行的非常*時，產物逐漸轉化為CO2和CH4，主要體現還原性也就是導致水中COD的甲烷因為溶解度，脫離水相，這是產甲烷過程去除機物COD的原因。

5關于水解酸化

   水解酸化的是改善生化性，為下一個生化處理單元，其評指標酸化度、pH、B/C、COD去除率等，其中COD去除率是里面可靠性差的。

   對于在上一環節說到的“水解酸化COD去除率下"，水友可能要反駁說“我的水解酸化去除率不下呢"；對此，澄清下這一水解酸化去除率是從里來的。

1）水解酸化純粹的控制到產甲烷之前，是不可能的，也就是說，或多或少總一特點甲烷產生；而且厭氧過程產生一特點氫氣也很正常，聽說過產氫產乙酸過程吧。所以，水解酸化池表面浮起的一個個泡泡，也許就是你想找的原因。

2）細菌不管是樣的，總繁殖下一代的職責，水解酸化菌群也是，它們或多或少的總要利用機物合成特點細胞物質。

3）進水SS如果量很大，會被水解酸化污泥吸附相當量的一部分，這個對COD的影響不可忽略，時甚至十分巨大。

6工藝中的兩級與兩相

   *，不同的水質決定不同的工藝。產甲烷是厭氧去除水中機物的關鍵因素，兩級和兩相的差別也就在1個厭氧反應器是否產甲烷上；如果1個產甲烷，二個機負荷勢必要小很多，這是問題的關鍵。

   IC運行溫度的設計完和UASB一樣，在調試運行上和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一反應室上升流速大于10m/小時，但大水力負荷應控制在20m/小時以下，這樣即一反應室污泥床的傳質效果，也避免污泥流失．冬季進水管道及反應器要保溫，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負荷波動適應要相對好的多．其實IC的調試比UASB要好調的多，能調試好UASB的，應該調試好IC沒太大問題．不是因為上升流速大，會不好控制而延長調試周期．IC它對進水水質的要求僅是相對穩定就行，它要求高的上升流速僅是滿足一反應室污泥床處于膨化狀態，加大傳質效果，IC的高度較高，你不必太擔心會污泥流失，因為內部它兩層三相分離，更何況一反應室產氣量較大，絕大部分沼氣被一反應室分離收集提升到部的氣水分離氣進行氣與泥水的分離．二反應室氣量少泥水更易分離沉降．若接種顆粒污泥基本一個月便可達到設計負荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個月．

厭氧處理生活污水時的參考設計數據

具體思想如下

1、假定條件

a、厭氧處理該污水過程中主要受溫度、傳質速率、基質濃度以及微量元素的影響；b、微量元素可以通過外界條件的干預給予補充；c、反應器為一體化反應器；d、產甲烷單元反應也近似遵循莫諾方程。

2、模型總體方程

Kst－溫度響應半反應速率常數 mg/l

Ksv－傳質速率半反應速率常數 mg/l

K－修正系數

   在上式中，Kst針對不同的廢水是可以確定的，Ksv對不同的反應器差別比較大，我們可以通過外界干預給以降到一固定值偏差不大的范圍內，比如通過強制攪拌或是提高反應器的高徑比，出水回流都是比較好的解決辦法。

3、通過眾多的工程實例以及文獻報道，初步確定Kst在15攝氏度時針對生活污水值為3200mg/l左右。Ksv在攪拌足夠的情況下15攝氏度時針對生活污水值為532mg/l。K值在重慶地區可以取0.85，μmax按照碳水化合物可取5KgCOD/KgMLSS.d，這樣針對進水濃度為300mg/l的生活污水大反應速率為：

μ1=5KgCOD/KgMLSS.d×（300/（3200+300））×（300/（532+300））×0.85

=0.132 KgCOD/KgMLSS.d

4、在一體式反應器中由于出水濃度很，導致總體反應速率降，但對于幾種厭氧反應器（括UASB、EGSB、IC內循環反應器、流化床、上流式厭氧生物濾池）可以假設其為推流式厭氧反應器，濃度隨反應器高度的增加均勻的減少，即反應器中的濃度分布與高度成反比。這樣我們可以通過設定的出水濃度計算一個反應器反應速率，后取平均值就得到整個反應器的平均反應速率。

同樣根據前面的莫諾模型，得出出水COD=80mg/l的厭氧反應速率：

μ2=5KgCOD/KgMLSS.d×（80/（3200+80））×（80/（532+80））×0.85

=0.014 KgCOD/KgMLSS.d

所以反應器的平均反應速率為

μ=（μ1+μ2）/2=0.073 KgCOD/KgMLSS.d

   如果我們能夠在反應器內保持穩定的污泥濃度為20KgMLSS/m3，則整個反應器的容積反應速率為FV=0.073 KgCOD/KgMLSS.d×20KgMLSS/m3

=1.46 KgCOD/m3.d

5、在實際反應器的設計時，需要考慮污泥、氣體、液體分離的容積，反應部分容積只占整個反應器容積的40%，這樣實際整個反應器設計平均負荷變為：

FV‘=1.46 KgCOD/m3.d×0.4=0.99 KgCOD/m3.d

核算停留時間為：HRT=7.5h

中試與工程應注意的問題

   通過上述實驗室里理論的研究和推斷，采用厭氧反應器處理城市污水完是可行的。在中試和工程設計中，我們應該從上述分析角度出發，厭氧系統，以下措施是必要的：

1、在反應器的形式上考慮推流式的活塞反應器；

2、為了減少濃度時，基質傳質速率（括液相中的機物向菌膠團或顆粒污泥傳質以及細胞壁外向細胞壁內傳質）對整個反應速率的影響，在反應器底部投加一定數量的活性炭作為載體是非常必要的，但考慮到沼氣和布水的影響，投加數量不宜過多，初步考慮為40g/L顆粒狀活性炭；

3、建議在反應器的上部設置氣、水、固三相分離系統；

4、設置一套的出水回流系統，并可以調節回流量，用儀表顯示并控制；

5、出水設置MLSS濃度計加以監測，隨時了解反應器的污泥情況；

6、在反應器的底部、中部、部設置堿度監測系統，隨時監測反應器內的生物反應條件；

7、設置一套啟動用的營養物質和微量元素添加系統是十分必要的；

8、設置溫度傳感器，了解原水水溫的變化對反應器的沖擊影響；

9、進水設置流量傳感器和機物在線監測儀器，并通過程序加以顯示到控制室中，隨時計算進水污泥負荷以及上升流速；

10、必要的預處理措施，比如除渣處理措施；

11、在北方的廢水處理系統，反應器建議修建在室內或采取嚴密的保溫措施；

12、其他必要的輔助系統，如消除泥水界面泥渣層的噴淋系統。

IC厭氧反應器構造

結論

   通過對厭氧微生物處理污水的機理研究得出，厭氧在常溫狀態下處理城市污水是可能的，我們在實際中由于種種非生物本身反應的原因而錯過了利用厭氧處理城市污水的機會，并且在外已經了成功的厭氧處理城市污水的情況，出水COD<40mg/l。完能滿足機物排放規準，如果加上簡短脫硝曝氣工藝（在去除了BOD后，只需要1.5H的時間就可以進行NH3-N到NO-N的轉化），就是一個非常適合情的濃度廢水處理工藝，但在設計中，應詳細認真的作出設計前的調查和設計后的啟動工作。

適用范圍

   IC厭氧反應器是一種的多級內循環反應器，為三代厭氧反應器的代表類型(UASB為二代厭氧反應器的代表類型)，與二代厭氧反應器相比，它具占地少、機負荷高、抗沖擊能力更強，性能更穩定、操作管理更簡單。當COD為10000-15000mg/1時的高濃度機廢水;二代UASB反應器一般容積負荷為5-8kgCOD/m3;三代AIC厭氧反應器容積負荷率可達15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應器適用于機高濃度廢水，如，玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆廢水、酒精廢水。

發展歷程

   在相當長的一段時間內，厭氧消化在理論、技術和上遠遠落后于好氧生物處理的發展。20世紀60年代以來，能短缺問題日益突出，這促使人們對厭氧消化工藝進行重新認識，對處理工藝和反應器結構的設計以及甲烷回收進行了大量研究，使得厭氧消化技術的理論和實踐都了很大進步，并得到。厭氧消化具下列特點：需攪拌和供氧，動力消耗少；能產生大量含甲烷的沼氣，是很好的能物質，可用于發電和庭燃氣；可高濃度進水，保持高污泥濃度，所以其溶劑機負荷達到規準仍需要進一步處理；初次啟動時間長；對溫度要求較高；對毒物影響較敏感；遭破壞后，恢復期較長。污水厭氧生物處理工藝按微生物的凝聚形態可分為厭氧活性污泥法和厭氧生物膜法。厭氧活性污泥法括普通消化池、厭氧接觸消化池、升流式厭氧污泥床（upflow anaerobic sludge blanket,UASB）、厭氧顆粒污泥膨脹床（EGSB）等；厭氧生物膜法括厭氧生物濾池、厭氧流化床和厭氧生物轉盤。

技術機理

   厭氧生物處理技術在水處理行業中一直都受到工作者們的青睞，由于其具良好的去除效果，更高的反應速率和對毒性物質更好的適應，更重要的是由于其相對好氧生物處理廢水來說不需要為氧的傳遞提供大量的能耗，使得厭氧生物處理在水處理行業中十分。

   但由于總體反應式基于莫諾方程的厭氧處理受到濃度廢水Ks的限制，所以厭氧在處理濃度廢水方面沒太大的空間，可近的一些報道和試驗表明，厭氧如果提供合適的外部條件，在處理濃度廢水方面仍然非常高的處理效果。 厭氧反應四個階段

   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。廢水中的機物質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轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外，這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸（VFA），同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。

（3）產乙酸階段：在此階段，上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。

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