IC厭氧反應器設備組成部分
IC缺點尤其在污水可生化性不是太好的情況下,由于水力停留時間比較短去除率遠沒UASB高,增加了耗氧的負擔。另外,IC由于體內(nèi)循環(huán),別是對進水水質(zhì)不太穩(wěn)定的,導致IC出水水量不穩(wěn)定,出水水質(zhì)也相對不穩(wěn)定,時可能還會出現(xiàn)短暫不出水現(xiàn)象,對后序處理工藝是影響的。UASB比IC突出優(yōu)點就是去除率高,出水水質(zhì)相對穩(wěn)定。但IC優(yōu)點還是很多的,別是對于高SS進水,比UASB明顯優(yōu)點,由于IC上升流速很大,SS不會在反應器內(nèi)大量積累,污泥可以保持較高活性。對于毒廢水也是如此!
IC溫度的設計完和UASB一樣,在調(diào)試上和UASB區(qū)別不大,只是在剛進水調(diào)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,但大水力負荷控制在20m/小時以下,這樣即*反應室污泥床的傳質(zhì)效果,也避免污泥流失.冬季進水管道及反應器保保溫,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(diào)試比UASB要好調(diào)的多,能調(diào)試好UASB的,應該調(diào)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(diào)試周期.IC它對進水水質(zhì)的要求僅是相對穩(wěn)定就行,它要求高的上升流速僅是滿足*反應室污泥床處于膨化狀態(tài),加大傳質(zhì)效果,IC的高度較高,你不必太擔心會污泥流失,因為內(nèi)部它兩層三相分離,更何況*反應室產(chǎn)量較大,絕大部分沼被*反應室分離收集提升到部的水分離包進行與泥水的分離.二反應室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.
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(yōu)點。
(1)容積負荷高:IC反應器內(nèi)污泥濃,微生物量大,且存在內(nèi)循環(huán),傳質(zhì)效果好,進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。
(2)節(jié)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(nèi)循環(huán)流量可達進水量的2—3 倍;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時,內(nèi)循環(huán)流量可達進水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進水充分混合,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(jié)省了能量。
(5)具緩沖pH值的能力:內(nèi)循環(huán)流量相當于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,使反應器內(nèi)pH值保持狀態(tài),同時還可減少進水的投堿量。
(6)內(nèi)部自動循環(huán),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(xiàn)的,而IC 反應器以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán),不必設泵強制循環(huán),節(jié)省了動力消耗。
(7)性好:利用二級UASB串聯(lián)分級厭氧處理,可以補償厭氧過程中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(wěn)定。
(8)啟動周期短:IC反應器內(nèi)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(chǎn)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
IC厭氧反應器設備組成部分
UASB的主要優(yōu)點是:
1、UASB內(nèi)污泥濃,平均污泥濃度為20-40gVSS/1;
2、機負荷高,水力停留時間短,采用中溫發(fā)酵時,容積負荷一般為10kgCOD/m3.d左右;
3、混合攪拌設備,靠發(fā)酵過程中產(chǎn)生的沼的上升運動,使污泥床上部的污泥處于懸浮狀態(tài),對下部的污泥層也一定程度的攪動;
4、污泥床不填載體,節(jié)省造價及避免因填料發(fā)生堵賽問題;
5、UASB內(nèi)設三相分離器,通常不設沉淀池,被沉淀區(qū)分離出來的污泥重新回到污泥床反應區(qū)內(nèi),通??梢圆辉O污泥回流設備。
主要缺點是:
1、進水中懸浮物需要適當控制,不宜過高,一般控制在100mg/l以下;
2、污泥床內(nèi)短流現(xiàn)象,影響處理能力;
3、對水質(zhì)和負荷突然變化較敏感,耐沖擊力稍差。
下面再簡單科普下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(tǒng),這個與好氧工藝中的接觸氧化沒關系,莫聯(lián)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?;?。
E、IC:甭管沒外回流(水泵回流),內(nèi)回流就行。
F、ABR:上下折流板。
關厭氧產(chǎn)甲烷去除水中機物的原理在這里也多說幾句。
先是“厭氧產(chǎn)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(fā)酵的過程。機物好氧發(fā)酵的過程,大家都清楚是一個氧化還原反應,進入水中的氧作為氧化劑,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?shù)恼J為,厭氧是個還原反應嘍。
這就必要讓抱該觀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(chǎn)甲烷之前的厭氧發(fā)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(fā)酵未到產(chǎn)甲烷地步,COD變化可以忽略不計(這就是水解酸化COD去除率低下的原因)。
當這個過程進行的非常*時,產(chǎn)物逐漸轉(zhuǎn)化為CO2和CH4,主要體現(xiàn)還原性也就是導致水中COD的甲烷因為溶解度低,脫離水相,這是產(chǎn)甲烷過程去除機物COD的原因。
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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,其評價指標酸化度、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(huán)節(jié)說到的“水解酸化COD去除率低下”,水友可能要反駁說“我的水解酸化去除率不低下呢”;對此,澄清下這一水解酸化去除率是從哪里來的。
1)水解酸化純粹的控制到產(chǎn)甲烷之前,是不可能的,也就是說,或多或少總一點甲烷產(chǎn)生;而且厭氧過程產(chǎn)生一點氫也很正常,聽說過產(chǎn)氫產(chǎn)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之一。
2)細菌不管樣的,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點細胞物質(zhì)。
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。
工藝中的兩級與兩相
*,不同的水質(zhì)決定不同的工藝。產(chǎn)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*個厭氧反應器是否產(chǎn)甲烷上;如果*個產(chǎn)甲烷,二個機負荷勢必要小很多,這是問題的關鍵。
一般來說,兩級厭氧適應的水質(zhì)是較高濃度的廢水,它的生化性并不很差,*級通過沉降和發(fā)酵產(chǎn)降低二級的負荷。兩相厭氧,一是主要針對難生化降解廢水,靠*相改善生化性,二是針對硫酸鹽廢水,靠*相進行硫酸鹽還原,然后去除硫化物再進二相產(chǎn)甲烷,三是針對易酸化廢水易波動廢水,放在前面*酸化掉以穩(wěn)定pH。
如酒精項目常用兩級,那些幾以上的,如果生化性不差并且水量不小,個人建議也用兩級,但是控制其實并不簡單,尤其是*級在高濃度、高VFA下。生化性較差用兩相的就很多了,其實生化性不差的也常常用兩相。
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