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新樂市IC厭氧反應器設備基本組成

優(yōu)點

工藝簡單,投資少,較低

設計簡單,沒活動部件,同傳統(tǒng)的厭氧消化池相比,需機械攪拌裝置,也不需額外的澄清沉淀池。同UASB和FA相比,ABR法不需要昂貴的進水系統(tǒng),也不需要設計復雜的三相分離器。因此,ABR法的投資少,較低。

耐沖擊負荷,適應

由于折流板良好的滯留微生物的能力和污泥良好的沉降性能,再ABR中的微生物環(huán)境具良好的生物級配,ABR對chong擊負荷的適應性很強。D.C.Stuckey的研究表明,不論是對水力沖擊負荷還是對機沖擊負荷,均良好的適應性。因此ABR法對于處理流量和濃度變化較大的工業(yè)廢水很好的空間。

固液,

厭氧生物團絮凝同好氧活性污泥法的類似,是由細菌對基質(zhì)的限濃度引起,F/M值對其重要影響。低F/M值利于生物絮凝,沉降加快,出水懸浮固體濃度低。ABR的分格構(gòu)造和水流的推流狀態(tài),使得F/M隨水流逐漸降低,在zui后一隔室內(nèi)F/Mzui低,且產(chǎn)量zui小,zui利于固液分離,所以能夠良好的出水水質(zhì)。

,操作靈活

由于反應器的擋板構(gòu)造,大大減小了堵塞和污泥床膨脹等現(xiàn)象發(fā)生的可能性,可長時間穩(wěn)定。并且ABR法可根據(jù)水質(zhì)、水量的不同,通過改變擋板間距,調(diào)節(jié)HRT,甚至還可以進行間歇操作,來滿足出水水質(zhì)的要求。ABR法還可在適當?shù)母羰疫M行好氧操作,以達到在同一反應器內(nèi)除氮的

對毒物質(zhì)適應

由于隔板將反應器各格分隔開,所以毒物質(zhì)對反應器的影響主要集中在ABR反應器前部,對后部的危害較小。這使得只少數(shù)微生物暴露在毒物質(zhì)的影響下,利于整個反應器系統(tǒng)的馴化并能在較短時間恢復到正常的水平。

良好的生物固體截留能力

由于折流板的阻擋及通過對折流板間距的設置(水流在上向流室上升流速相對較小)為污泥的沉降和截留創(chuàng)造了一個良好的條件,因而ABR反應器內(nèi)能截留大量的微生物,其微生物質(zhì)量濃度可達到72.08g/l。

反應器的空間

隨著我建設的發(fā)展,廢水放量逐年增加,水環(huán)境受到嚴重污染,急需建設大批水處理設施,但卻面臨著資金和技術上的困難。ABR作為一種強效厭氧處理工藝,結(jié)合了二代反應器的優(yōu)點,克服了某些不足之處,如厭氧濾池所需的成本較高的濾料和UASB所需的工藝復雜的三相分離器,因而ABR具工藝簡單,造價較低的優(yōu)點。另外,ABR還具生物截留,管理方便,等優(yōu)點。因此,ABR在我高濃度工業(yè)機廢水(如釀造、造紙、制革廢水等)的污染控制中很好的研究開發(fā)價值和推廣空間。目前已少數(shù)工程實例。在美哥倫比亞市Tenjo鎮(zhèn)污水處理采用處理生活污水。福建某生化采用處理制藥廢水工藝處理毛巾印染廢水,均取得了令人滿意的處理效果。但對于的試驗研究目前還主要處在實驗室階段,所以反應器在實際工程中進一步推廣之前,仍需要進行大量的試驗,結(jié)合機理分析,以便深入地了解其工藝性。例如,關于反應器構(gòu)造的優(yōu)化設計研究,以及反應器內(nèi)生物的分布狀況還需要進一步深入探討。目前尤為缺乏的是法處理高濃度工業(yè)機廢水較大規(guī)模的中試和在實際工程中的示范試驗。

IC反應器的優(yōu)點：

(1)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。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。
(2)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。
(3)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。

由于厭氧消化過程微生物的不斷增長，或進水不可降解懸浮固體的積累，隨著反應器內(nèi)污泥濃度的增加，出水水質(zhì)會得到改善，但污泥過一定高度，污泥將隨出水一起沖出反應器。因此，當反應器內(nèi)的污泥達到某一預定大高度智慧需要泥。UASB反應器污泥系統(tǒng)必須同時考慮上、中、下不同位置設泥設備，應根據(jù)中的具體情況考慮實際泥的要求而確定在什么位置泥。

一般污泥放應該遵循事先建立的規(guī)程，在一定的時間間隔(如每周)放一定體積的污泥，其等于這一期間所積累的量。更加可靠的方法是確定污泥濃度分布曲線泥，原則上兩種污泥放方法：

①從所希望的高程直接放;                                ②采用泵將污泥出。

污泥泥的高度是重要的，它應是出低活性的污泥并的高活性的污泥保留在反應器中。一般在污泥床的底層將形成濃污泥，而在上層是稀的絮狀污泥，剩余污泥應該從污泥床的上部出。在反應器底部的“濃”污泥可能由于積累顆粒和小砂?；钚宰兊停@時建議偶爾從反應器的底部泥，這樣可以避免或減少在反應器內(nèi)積累的砂粒。

①建議清水區(qū)高度0.5~1.5m。

②污泥放可采用定時泥，周泥一般為1~2次。

③需要設置污泥液面監(jiān)測儀，可根據(jù)污泥面高度確定泥時間。

④剩余污泥泥點以設在污泥區(qū)中上部為宜。

⑤對于矩形池泥應沿池縱向多點泥。

⑥由于反應器底部可能會積累顆粒物質(zhì)和小砂粒，應考慮下部泥的可能性，這樣可以避免或減少在反應器內(nèi)部積累的砂粒。

⑦對一管多孔式水管，可以考慮進水管兼作泥或放空管。

一般認為去剩余污泥的位置是反應器的高度處。但是大部設計者把泥設備安裝在靠近反應器的底部，也人在三相分離器下0.5m處設泥管，以除污泥床上面部分的剩余絮狀體污泥，而不會把顆粒污泥走。UASB反應器污泥系統(tǒng)必須同時考慮上、中、下不同位置設泥設備，應根據(jù)中的具體情況考慮實際泥的要求而確定在什么位置泥。

2、 厭氧處理技術發(fā)展歷史

3、 三代厭氧反應器的演變

 4、三種厭氧反應器比較

(1) UASB反應器

UASB反應器是二代厭氧反應器，它的優(yōu)缺點如下：

缺點：

內(nèi)部泥水混合較差不利于微生物和機物之間的傳質(zhì)

當液相和相上升流速較高時會出現(xiàn)污泥流失，導致不穩(wěn)定

水力負荷和反應器機負荷法進一步提高

(2) EGSB反應器

EGSB反應器相當于改進型UASB反應器，屬于三代厭氧反應器，它的優(yōu)缺點如下：

優(yōu)點：

提高反應器內(nèi)的液體上升流速,

顆粒污泥床層充分膨脹

污水與微生物之間充分接觸,加強傳質(zhì)效果

避免反應器內(nèi)死角和短流的產(chǎn)生

占地面積較UASB小

缺點：

反應器較高

采用外循環(huán)，動力消耗大

(3) IC反應器

IC反應器屬于三代厭氧反應器，它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)相當于兩個UASB疊加。

新樂市IC厭氧反應器設備基本組成

優(yōu)點：

內(nèi)循環(huán)結(jié)構(gòu),利用沼膨脹做功,須外加能源,實現(xiàn)內(nèi)循環(huán)污泥回流

實現(xiàn)了“高負荷與污泥流失相分離”

引入分級處理,并賦予其新的功能

抗沖擊負荷

基建投資省，占地面積少，

缺點：

進水需預處理

結(jié)構(gòu)復雜,維護困難

出水需后處理

3、精處理部分：在這一區(qū)域內(nèi)，由于低的污泥負荷率，對長的水力停留時間和推流的流態(tài)性，產(chǎn)生了效的后處理。另外由于沼產(chǎn)生的擾動在精處理部分較低，使得生物可降解COD幾乎部去除。雖然與UASB反應器條件相比，反應器的負荷率較高，但因內(nèi)部循環(huán)流體不經(jīng)過這一區(qū)域，因此在精處理區(qū)的上升流速也較低，這兩點為固體停留提供了條件。

4、回流系統(tǒng)：內(nèi)部的回流是利用提原理，因為在上部和下層的室間存在著壓力差?；亓鞯谋壤怯僧a(chǎn)其量所決定的。

大部分機物（BOD和COD）是在IC反應器下部的顆粒污泥膨脹床內(nèi)降解為生物沼的（甲烷），沼經(jīng)由*部分分離器收集，通過體升力攜帶水和污泥進入體上升管，至位于IE反應器部的液分離罐進行液分離，水與污泥經(jīng)過循環(huán)下降管流向反應器底部，形成內(nèi)循環(huán)流。*級分離的出流在二級（上部）處理區(qū)得到后續(xù)處理，在此，大部分剩余的可降解的機物（COD和BOD）得到進一步降解，所產(chǎn)生的沼被二級分離器收集，出水通過溢流堰流出反應器。

內(nèi)循環(huán)是基于體上升原理，通過含體的“上升管”和“下降管”介質(zhì)密度的差別產(chǎn)生的，在此不需水泵實現(xiàn)這一內(nèi)循環(huán)，內(nèi)循環(huán)量（速度）通過上升管內(nèi)沼的含量，即進水中COD濃度的變化實現(xiàn)自我調(diào)節(jié)。該內(nèi)循環(huán)功能使IE反應器具較靈活的點，比如：當進水COD負荷增高時，沼產(chǎn)量增大，內(nèi)循環(huán)管內(nèi)體上升力增大，經(jīng)由下降管至下部的循環(huán)水進一步稀釋了COD的濃度。反之，當進水COD負荷較小時，較少的沼產(chǎn)量產(chǎn)生較小的體上升力，使得較小的循環(huán)水流至反應器底部稀釋進水COD濃度。由此可見，內(nèi)循環(huán)點可以在進水COD負荷波動的情況下，實現(xiàn)穩(wěn)定的COD負荷自動調(diào)節(jié)。

2、IC反應器優(yōu)缺點

IC反應器存在的缺點為：   經(jīng)污泥分析表明，IC反應器比UASB反應器內(nèi)含的細微顆粒污泥（形成大顆粒污泥的前體）濃，加上水力停留時間相對短，高徑比大，所以IC反應器的出水中含更多的細微顆粒污泥，這使后續(xù)沉淀處理設備成為必要。

IC反應器的構(gòu)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[5]。而且IC反應器高徑比很大（一般為4~8），所以占地面積別省，非常適合用地緊張的工礦企業(yè)。
（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[5]。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。
IC反應器，即內(nèi)循環(huán)厭氧反應器，由布水系統(tǒng)、上下兩層三項分離器以及部的脫罐構(gòu)成。與UASB反應器相比，在相同處理速率的條件下，IC反應器具更高的進水容積負荷和污泥負荷率。IC反應器的平均上升流速度可達到處理同類廢水UASB反應器的16-20倍左右。

IC厭氧反應器的點：

 （1）容積負荷率高，水力停留時間短

 IC反應器生物量大（可達到60g/L），污泥齡長。別是由于存在著內(nèi)、外循環(huán)，傳質(zhì)效果好。處理高濃度機廢水，進水容積負荷率可達15～25kgCOD/m3/d。

（2）抗沖擊負荷強

 在IC反應器中，當COD負荷增加時，沼的產(chǎn)生量隨之增加，由此內(nèi)循環(huán)的提增大。處理高濃度廢水時，循環(huán)流量可達進水流量的10～20倍。廢水中高濃度和害物質(zhì)得到充分稀釋，大大降低害程度，從而提高了反應器的耐沖擊負荷能力；當COD負荷較低時，沼產(chǎn)量也低，從而形成較低的內(nèi)循環(huán)流。因此，內(nèi)循環(huán)實際為反應器起到了自動平衡COD沖擊負荷的。

 （3）避免了固形物沉積

 一些廢水中含大量的懸浮物質(zhì)，會在UASB等流速較慢的反應器內(nèi)容生累積，將厭氧污泥逐漸置換，*終使厭氧反應器的效果惡化乃至失效。而在IC反應器中，高的液體和體上升流速，將懸浮物沖擊出反應器。

 （4）基建投資省和

 由于IC反應器的容積負荷率比普通的UASB反應器要高3～4倍以上，則IC反應器的體積為普通UASB反應器的1/4～1/3左右。而且很大的高徑比，所以，占地面積別省，非常使用于占地面積緊張的礦企業(yè)采用。并且，可降低反應器的基建投資。

 （5）依靠沼提升實現(xiàn)自身的內(nèi)循環(huán)，減少能耗

 厭氧流化床載體的膨脹和流化，是通過出水回流出水泵加壓實現(xiàn)。依次必須消耗一部分動力。而IC反應器正常時是以自身產(chǎn)生的沼作為提升的動力，實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必開水泵實現(xiàn)強制循環(huán)，從而減少能耗。

 （6）減少藥劑投量，降低

 內(nèi)外循環(huán)的液體量相當于*級厭氧出水的回流，對pH起緩沖，使反應器內(nèi)的pH保持穩(wěn)定?？蓽p少進水的投堿量，從而節(jié)約藥劑用量，而減少。

 （7）出水的

 因為，IC反應器相當上、下兩個UASB反應器串聯(lián)，下面一個UASB反應器具很高的機負荷率，起“粗”處理，上面一個UASB反應器的負荷較低，起“精”處理。一般說，多級處理工藝比單級處理的，。

 (8)IC可以在較高溫度下，非常適合于廢水溫度較高的情況，可節(jié)省污水蒸汽加熱的。

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