IC厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理
IC厭氧反應(yīng)器水封罐主要由杯形罐體和進(jìn)、出水口組成,其特征在于 園底杯形罐的罐壁上部設(shè)相對的進(jìn)、出水口,其進(jìn)水口的水 平位置略高于出水口;進(jìn)水口處裝活動(dòng)式閥板,該閥板與進(jìn) 水口的接觸面上設(shè)密封墊;下端為弧形的隔板從罐蓋中央的 扁孔垂直插入罐內(nèi)至下部。
IC厭氧反應(yīng)器的水封罐可以隔絕空氣,可以維持厭氧反應(yīng)器的壓力,可以起阻火器的,還可以一定的沼氣凈化效果。
IC厭氧反應(yīng)器是一種的多級內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器,是三代厭氧反應(yīng)器的代表類型( UASB為二代厭氧反應(yīng)器的代表類型),與二代厭氧反應(yīng)器相比它具占地少,容積負(fù)荷高、布水均勻、抗沖擊能力強(qiáng)、、操作管理簡單。對于COD為10000-15000mg/L的可生化性高濃度機(jī)廢水;二代UASB反應(yīng)器一般容積負(fù)荷5-8kgCOD/m3·d;三代IC厭氧反應(yīng)器容積負(fù)荷率可達(dá)10-18kgCOD/m3·d。與二代厭氧罐相比,具以下優(yōu)點(diǎn):
1、具很高的容積負(fù)荷率
IC厭氧反應(yīng)器由于存在著強(qiáng)大的內(nèi)循環(huán)、傳質(zhì)效果好、生物量大。其容積負(fù)荷遠(yuǎn)比普通的UASB反應(yīng)器高,一般可高出3倍左右。
2、節(jié)省基建投資和占地面積
IC反應(yīng)器不僅,高度比普通USAB反應(yīng)器高3倍左右,是普通UASB反應(yīng)器占地面積的1/4-1/3左右,所以可降低反應(yīng)器的土建和設(shè)備投資,非常適用于土地緊張的礦企業(yè)新、擴(kuò)建工程。
3、抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)
IC反應(yīng)器實(shí)現(xiàn)了自身的內(nèi)循環(huán),循環(huán)量可達(dá)進(jìn)水的10-20倍。因?yàn)檠h(huán)水與進(jìn)水在反應(yīng)器底部充分混合,使反應(yīng)器底部機(jī)物濃度降低,從而提高反應(yīng)器的耐沖擊負(fù)荷能力;同時(shí)大量的內(nèi)循環(huán)水也使底部污泥得以均散,了廢水中的機(jī)物與微生物的充分接觸反應(yīng),提高了處理效率。
4、出水
因?yàn)镮C反應(yīng)器相當(dāng)上下兩個(gè)UASB反應(yīng)器的串聯(lián)運(yùn)行,下面一個(gè)反應(yīng)器具很高的機(jī)負(fù)荷率,起“粗"處理,上面一個(gè)反應(yīng)器的負(fù)荷低,起“精"處理,使出水且穩(wěn)定。
通過IC厭氧反應(yīng)器的運(yùn)行技術(shù)分析,IC厭氧反應(yīng)器COD去除率高,容積負(fù)荷高,產(chǎn)氣量大,運(yùn)行,效益明顯,適用于高中濃度污水處理。
IC厭氧反應(yīng)器設(shè)計(jì)原理
厭氧反應(yīng)四個(gè)階段
一般來說,廢水中復(fù)雜機(jī)物物料比較多,通過厭氧分解分四個(gè)階段加以降解:
(1)水解階段:高分子機(jī)物由于其大分子體積,不能直接通過厭氧菌的細(xì)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(jī)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(xì)胞壁進(jìn)入到細(xì)胞的體內(nèi)進(jìn)行下一步的分解。
(2)酸化階段:上述的小分子機(jī)物進(jìn)入到細(xì)胞體內(nèi)轉(zhuǎn)化成更為簡單的化合物并被分配到細(xì)胞外,這一階段的主要產(chǎn)物為揮發(fā)性脂肪酸(VFA),同時(shí)還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、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(jìn)一步被轉(zhuǎn)化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細(xì)胞物質(zhì)。
(4)產(chǎn)甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉(zhuǎn)化成甲烷、二氧化碳和新的細(xì)胞物質(zhì)。這一階段也是整個(gè)厭氧過程重要的階段和整個(gè)厭氧反應(yīng)過程的限速階段。
再上述四個(gè)階段中,人認(rèn)為第二個(gè)階段和第三個(gè)階段可以分為一個(gè)階段,在這兩個(gè)階段的反應(yīng)是在同一類細(xì)菌體類完成的。前三個(gè)階段的反應(yīng)速度很快,如果用莫諾方程來模擬前三個(gè)階段的反應(yīng)速率的話,Ks(半速率常數(shù))可以在50mg/l以下,μ可以達(dá)到5KgCOD/KgMLSS.d。而第四個(gè)反應(yīng)階段通常很慢,同時(shí)也是重要的反應(yīng)過程,在前面幾個(gè)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,只是在第四個(gè)階段中污染物質(zhì)變成甲烷等氣體,使廢水中COD大幅度下降。同時(shí)在第四個(gè)階段產(chǎn)生大量的堿度這與前三個(gè)階段產(chǎn)生的機(jī)酸相平衡,維持廢水中的PH穩(wěn)定,反應(yīng)的連續(xù)進(jìn)行。