产品简介
IC(internal circulation)反应器是厌氧反应器,即内循环厌氧反应器,相似由2层UASB反应器串联而成,用于机高浓度废水,如,玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。
详细介绍
IC厌氧反应器的构造及其工作原理决定了其在控制厌氧处理影响因素方面比其它反应器更具。
(1)容积:IC反应器内污泥浓,微生物量大,且存在内循环,传质,进水机负荷可过普通厌氧反应器的3倍以上。
(2)节省投资和占地面积:IC 反应器容积负荷率高出普通UASB 反应器3倍左右,其体积相当于普通反应器的1/4—1/3 左右,大大降低了反应器的基建投资;而且IC反应器高径比很大(一般为4—8),所以占地面积少。
(3)抗冲击负荷能力强:处理低浓度废水(COD=2000—3000mg/L)时,反应器内循环流量可达进水量的2—3 倍;处理高浓度废水(COD=10000—15000mg/L)时,内循环流量可达进水量的10—20倍。大量的循环水和进水充分混合,使原水中的害物质得到充分稀释,大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。
(4)抗低温能力强:温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含大量的微生物,温度对厌氧消化的影响变得不再突出和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件(20—25 ℃)下进行,这样减少了消化保温的困难,节省了能量。
(5)具缓冲pH值的能力:内循环流量相当于1 厌氧区的出水回流,可利用COD转化的碱度,对pH值起缓冲,使反应器内pH值保持好的状态,同时还可减少进水的投碱量。
(6)内部自动循环,不必外加动力:普通厌氧反应器的回流是通过外部加压实现的,而IC 反应器以自身产生的沼气作为提升的动力来实现混合液内循环,不必设泵强制循环,节省了动力消耗。
IC厌氧反应器
(7)出水:利用二UASB串联分厌氧处理,可以补偿厌氧过程中K s高产生的不利影响。Van Lier[6]在1994年证明,反应器分会降低出水VFA浓度,延长生物停留时间,使反应进行稳定。
(8)启动周期短:IC反应器内污泥活性高,生物增殖快,为反应器快速启动提供利条件。IC反应器启动周期一般为1~2个月,而普通UASB启动周期长达4~6个月[7]。
(9)沼气利用价值高:反应器产生的生物气纯,CH4为70%~80%,CO2为20%~30%,其它机物为1%~5%,可作为燃料加以利用
适用范围
IC厌氧反应器是一种的多内循环反应器,为三代厌氧反应器的代表类型(UASB为二代厌氧反应器的代表类型),与二代厌氧反应器相比,它具占地少、机、抗冲击能力更强,性能更稳定、操作管理更简单。当COD为10000-15000mg/1时的高浓度机废水;二代UASB反应器一般容积负荷为5-8kgCOD/m3;三代AIC厌氧反应器容积负荷率可达15-30kgCOD/m3。IC厌氧反应器适用于机高浓度废水,如,玉米淀粉废水、柠檬酸废水、啤酒废水、土豆加工废水、酒精废水。
发展历程
在相当长的一段时间内,厌氧消化在理论、技术和上远远落后于好氧生物处理的发展。20世纪60年代以来,能源短缺问题日益突出,这促使人们对厌氧消化工艺进行重新认识,对处理工艺和反应器结构的设计以及甲烷回收进行了大量研究,使得厌氧消化技术的理论和实践都了很大进步,并得到。厌氧消化具下列优点:需搅拌和供氧,动力消耗少;能产生大量含甲烷的沼气,是很好的能源物质,可用于发电和燃气;可高浓度进水,保持高污泥浓度,所以其溶剂机负荷达到仍需要进一步处理;初次启动时间长;对温度要求较高;对毒物影响较敏感;遭破坏后,恢复期较长。
IC厌氧反应器
厌氧反应四个阶段
一般来说,废水中复杂机物物料比较多,通过厌氧分解分四个阶段加以降解:
(1)水解阶段:高分子机物由于其大分子体积,不能直接通过厌氧菌的细胞壁,需要在微生物体外通过胞外酶加以分解成小分子。废水中的机物质比如纤维素被纤维素酶分解成纤维二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麦芽糖和葡萄糖,蛋白质被分解成短肽和氨基酸。分解后的这些小分子能够通过细胞壁进入到细胞的体内进行下一步的分解。
(2)酸化阶段:上述的小分子机物进入到细胞体内转化成更为简单的化合物并被分配到细胞外,这一阶段的主要产物为挥发性脂肪酸(VFA),同时还部分的醇类、乳酸、二氧化碳、氢气、氨、硫化氢等产物产生。
(3)产乙酸阶段:在此阶段,上一步的产物进一步被转化成乙酸、碳酸、氢气以及新的细胞物质。
(4)产甲烷阶段:在这一阶段,乙酸、氢气、碳酸、甲酸和甲醇都被转化成甲烷、二氧化碳和新的细胞物质。这一阶段也是整个厌氧过程为重要的阶段和整个厌氧反应过程的限速阶段。
再上述四个阶段中,人认为二个阶段和三个阶段可以分为一个阶段,在这两个阶段的反应是在同一类细菌体类完成的。前三个阶段的反应速度很快,如果用莫诺方程来模拟前三个阶段的反应速率的话,Ks(半速率常数)可以在50mg/l以下,μ可以达到5KgCOD/KgMLSS.d。而四个反应阶段通常很慢,同时也是为重要的反应过程,在前面几个阶段中,废水的中污染物质只是形态上发生变化,COD几乎没什么去除,只是在四个阶段中污染物质变成甲烷等气体,使废水中COD大幅度下降。同时在四个阶段产生大量的碱度这与前三个阶段产生的机酸相平衡,维持废水中的PH稳定,反应的连续进行。