吕梁IC厌氧反应器原理

吕梁IC厌氧反应器原理

IC反应器中的颗粒污泥

1) 颗粒污泥的性质与形成

能在反应器内形成沉降性能良好、活性高的颗粒污泥是IC反应器的重要特征，颗粒污泥的形成与成熟，也是保证IC反应器高效稳定运行的前提。

① 颗粒污泥的外观：

颗粒污泥的外观实际上是多种多样，有呈卵形、球形、丝形等；其平均直径为1 mm,一般为0.1~2 mm,zui大可达3~5 mm；反应区底部的颗粒污泥核心多为黑色，生物膜的表层则呈黑色、淡黑色、灰白色等；反应区上部的颗粒污泥的挥发性相对较高；颗粒污泥质软，有一定的韧性和粘性。

② 颗粒污泥的组成

在颗粒污泥中主要包括：各类微生物、无机矿物以及有机的胞外多聚物等，其VSS/SS一般为70~90%；颗粒污泥的主体是各类为微生物，包括水解发酵菌、产氢、产乙酸菌和产甲烷菌，产甲烷菌包括索氏甲烷丝菌、马氏和巴氏甲烷八叠球菌等；一般颗粒污泥中C、H、N的比例为C约为40~50%、H约为7%、N约为10%；灰分含量因接种污泥的来源、处理水质等的不同而有较大差距，一般灰分含量可达8.8~55%；灰分含量与颗粒的密度有很好的相关性。

胞外多聚物是另一重要组成，在颗粒污泥的表面和内部，一般可见透明发亮的粘液状物质，主要是聚多糖、蛋白质和糖醛酸等；含量差异很大，以胞外聚多糖为例，少的占颗粒干重的1~2%，多的占20~30%；胞外多聚物对于颗粒污泥的形成有重要作用，其存在有利于保持颗粒污泥的稳定性。

3) 颗粒污泥的生物活性

颗粒污泥中的细菌是成层分布的，即外层中占优势的细菌是水解发酵菌，而内层则是产甲烷菌；颗粒污泥实际上是一种生物与环境条件相互依存和优化的生态系统，各种细菌形成了一条很完整的食物链，有利于种间氢和种间乙酸的传递，因此其活性很高。

4) 颗粒污泥的培养条件

在IC反应器中培养出高浓度高活性的颗粒污泥，一般需要1~3个月；可以分为三个阶段：启动期、颗粒污泥形成期、颗粒污泥成熟期。

影响颗粒污泥形成的主要因素有以下几种：① 接种污泥的选择；② 维持稳定的环境条件，如温度、pH值等；③ 初始污泥负荷；④ 保持反应器中低的VFA浓度；⑤ 表面水力负荷应大于2 m3/m2.h，以保持较大的水力分级作用，冲走轻质的絮体污泥；⑥ 进水COD浓度；⑦ 进水中可适当提供无机微粒，补充钙和铁，同时应补充微量元素(如Ni、Co、Mo)

技术优点

(一)可处理高浓度废水，特别是对一些较难降解的大分子有机物有很好的去除效果，而好氧对此效果不明显；

（二） 不需要供氧，大大降低运行费用，能耗仅为好氧处理工艺的10-15%，且厌氧过程产生可再生能源——沼气；

（三） 污泥产生量比好氧过程少5～20倍，UASB内污泥浓度高，平均污泥浓度为20－40gVSS/1；不会产生污泥膨胀，剩余污泥量少，污泥易处理；

（四） 有机负荷率高，水力停留时间短，采用中温发酵时，容积负荷一般为 10-20kgCOD/m3.d左右；反应器容积和系统占地小，投资少。工程实践证明，当污水COD浓度大于4000mg/L时，厌氧处理就比好氧处理更加经济。

（五） 无混合搅拌设备，靠发酵过程中产生的沼气的上升运动，使污泥床上部的污泥处于悬浮状态，对下部的污泥层也有一定程度的搅动；污泥床不填载体，节省造价及避免因填料发生堵赛问题； 

（六） 操作简单、运行方便、易于维护管理。

吕梁IC厌氧反应器原理

运行管理

1．厌氧生物处理设施运行管理应该注意的问题

(1) 当被处理污水浓度较高（CODCr值大于5000mg/L）时，必须采取回流的运行方式，回流比根据具体情况确定，有效的回流，不仅可以降低进水浓度，还可以增大进水量，保证处理设施内的水流分布均匀，避免出现短流现象。回流还可以防止进水浓度和厌氧反应器内pH值的剧烈波动，使厌氧反应平稳进行，也就是说可以减少厌氧反应对碱度的需求量，降低运行费用。厌氧反应是产能过程，出水温度高于进水．因此冬季气温低时，反应器内的温度恒定，尽可能使厌氧微生在其适宜温度下活动。

(2)-般的工业废水温度难以达到35℃，需要加热（尤其在冬季）。因此，为节约加温所需能量，一方面要注意保温（包括采取加大回流量等措施），尽可能防止反应器热量散失，另一方而要充分发挥反应器内污泥浓度较大的特点，尽可能提高反应器内污泥浓度，减弱温度对厌氧反应的影响。

(3)沼气要及时有效地排出。厌氧消化过程必定伴随着沼气的产生，沼气对污泥可以起到搅拌和作用，促进污水与污泥的混合接触，这是其有利的一面。同时，沼气的存在也会起到类似浮渣的作用，沼气向上溢出时将部分污泥带到液面．导致浮渣的产生和出水中悬浮物含量增加及水质变差。因此，要设置气体挡板和集气罩，将沼气从厌氧消化装置内引出，在出水堰附近留有足够的沉淀区，以保证出水水质。(4)污泥负荷要适当。为保持厌氧消化过程三个阶段的平衡，使挥发性脂肪酸等中间产物的生成与消耗平衡，防止酸积累导致pH值下降，进水有机负荷不宜过高，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS·d)。可以通过提高反应器内污泥浓度，在保持相对较低的污泥负荷条件下，获得较高的容积负荷。一般来说，厌氧消化装置的容积负荷都在5kg CODcr/(m3·d)以上，甚至高达50kg CODcr/( m3·d)。

(5)当被处理污水悬浮物浓度较大（一般指1000mg/L以上）时，就应当对污水进行沉淀、过滤、或浮选等适当的预处理，以降低进水的悬浮物含量，防止填料层堵塞。一般AF的进水悬浮物不超过200mg/L，但如果悬浮物可以生物降解而且均匀分散在污水中，则悬浮物对AF几乎不产生不利影响。

IC厌氧反应器 废水厌氧生物技术由于其巨大的处理能力和潜在的应用前景，一直是水处理技术研究的热点。从传统的厌氧接触工艺发展到现今广泛流行的UASB工艺，废水厌氧处理技术已日趋成熟。随着生产发展与资源、能耗、占地等因素间矛盾的进一步突出，现有的厌氧工艺又面临着严峻的挑战，尤其是如何处理生产发展带来的大量高浓度有机废水，使得研发技术经济更优化的厌氧工艺非常必要。内循环厌氧处理  

  技术（以下简称IC厌氧技术）就是在这一背景下产生的高效处理技术，目前已成功应用于土豆加工、啤酒、食品和柠檬酸等废水处理中。实践证明，该技术去除有机物的能力远远超过普通厌氧处理技术（如UASB），而且IC反应器容积小、投资少、占地省、运行稳定，是一种值得推广的高效厌氧处理技术。

应器结构

反应器工作时，污水经过均匀布水 进人反应器底部，污水自下而上地通过厌氧污 泥床反应器。在反应器的底部有一个高浓度 (可达100〜150 g/L>、高活性的污泥层，大部 分的有机物在这里被转化为CH.,和C()2 ； III 于气态产物（消化气）的搅动和气泡黏附污泥，在污泥层之上形成一个污泥悬浮层；反应器的 上部设有三相分离器，完成气、液、固三相的分 离；被分离的消化气从上部导出，被分离的污 泥则自动滑落到姑浮污泥层，出水则从澄淸区流出。由于在反应器内可以培养出大tt厌氧 颗粒污泥，使反应器的负荷很大，对一般的高浓度有机污水，当水温在30 °C左右时，负荷可 达 10〜30 kgC()D/(m3 · d)。

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