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                              2. 厌氧反应器

                                一、反应器用途

                                  厌氧反应,是借助微生物在无氧状态下,将有机污染物COD转化为沼气CH4的工艺,厌氧反应器广泛应用于食品、饮料、发酵、造纸、垃圾渗滤液等轻工行业。IC厌氧反应器具有处理负荷高,占地面积小,抗冲击能力强,运行稳定,可靠性高等优点。


                                二、反应器结构

                                   

                                  进水经过布水器输入反应器,与下降管循环来的污泥和水均匀混和后,进入第一个反应区,即流化床反应室。在那里,大部分COD被降解为沼气,在这个反应区产生的沼气由一级三相分离器收集和分离,并产生气体提升。气体被提升的同时,带动水和污泥作向上运动,经过上升管达到位于反应器顶部的气体/液体分离器,在这里沼气从水和污泥中分离,离开整个反应器。水和污泥混和经过同心的下降管直接滑落到反应器底部形成内部循环流。第一级反应区的出水在第二阶段深度净化反应室内被深度处理,在那里剩余的可厌氧生物降解的COD被去除,在上层分离区产生的沼气被顶部的二级三相分离器收集,并由集气管输送到顶部旋流式气体/液体分离器,实现沼气分离和收集。同时,厌氧出水经过出水堰离开反应器自流进入后续处理中。

                                IC反应器把四个重要的工艺过程集合在同一个反应器内,这四个工艺过程是:

                                1、进液和混合-布水系统

                                废水经供料泵进入反应器内,并与从IC反应器上部返回的循环水有效混合,由此产生对进液的稀释和均质作用,提高系统的抗冲击能力。

                                2、流化床反应室

                                通过布水器后,废水和颗粒污泥混合物在进水与循环水的共同推动下,迅速进入流化床室。废水和污泥之间产生强烈和有效的接触,这导致很高的污染物向生物物质(即颗粒污泥)的传质速率。在流化床反应室内,废水中的绝大部分可生物降解的污染物被转化为沼气。这些沼气在被一级三相分离器处收集并导入气体上升管,通过这个上升管部分泥水混合物被传送到反应器最上部的气液分离器,气体分离后从反应器导出。

                                3、内循环系统

                                在上升管中,气提原理使气、水、污泥混合物快速上升,气体在反应器顶部分离之后,剩余的泥水混合物经过一个同心的管道向下流入反应器底部,由此在反应器内形成循环流。气提动力来自于上升的和返回的泥水混合物中气体含量的巨大差别,因此,这个泥水混合物的内循环不需要任何外加动力。有趣的是,这个循环流的流量随着进液中COD的量的增大而增大,因此IC反应器具有自我调节的作用,即在高负荷条件下,产生更多的气体,从而也产生更多的循环水量,导致更大程度的进水的稀释。这对于稳定的运行意义重大。

                                4、深度净化室

                                  经过一级沉降之后,上升水流的主体部分继续向上流入深度净化室,废水中残存的生物可降解的COD被进一步降解,因此这个部分等于一个有效的后处理过程。产生的气体在上部三相分离器中收集并导出反应器,由于在深度净化室内的污泥负荷显著较低、相对长的水力停留时间和接近于推流的流动状态,废水在此得到有效处理并避免了污泥的流失。事实上,废水中的可厌氧生物降解COD几乎得到完全的去除。由于大量的COD已在流化床反应室中去除,在深度净化室的产气量很小,不足以产生很大的流体扰动,加之,内循环流动不通过深度净化室,因此流体的上流速度很小。这两个原因使生物污泥能很好地保留在反应器内,即使反应器负荷数倍于UASB时也如此。由于深度净化室的污泥浓度通常较低,有相当大的空间允许流化床部分的污泥膨胀进入其中,这就防止了高峰负荷时污泥的流失。


                                三、反应器优点

                                1、全自动运行,可无人值守;
                                2、处理高纤维含量污水不易堵塞,不易积累;
                                3、抗冲击能力强,抗毒性强;
                                4、碱耗少,运行成本低;
                                5、占地少,处理能力强;
                                6、双层模块,减少漏气跑泥风险;
                                7、运行稳定,抗冲击能力强;
                                8、可靠性高,无需日常检修;
                                9、去除效率高;
                                10、启动速度快;

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