大安市IC厭氧反應(yīng)器

與污水的好氧生物處理工藝相比，污水的厭氧生物處理工藝具以下主要優(yōu)點：

①大量降低能耗，而且還可以回收生物能(沼氣);

厭氧生物處理工藝中沒為微生物提供氧氣的鼓風(fēng)曝氣裝置，可以降低大量的能耗。在大量去除機(jī)物的同時，厭氧處理工藝還會伴大量沼氣產(chǎn)生。而沼氣中的甲烷是一種可以燃燒的氣體，具很高的利用價值，可以直接用于鍋爐燃燒或發(fā)電;

②污泥產(chǎn)量很低;

由于污水中大部分機(jī)污染物在厭氧生物處理過程中被轉(zhuǎn)化為沼氣——甲烷和二氧化碳，而用于細(xì)胞合成的機(jī)物相對較少;同時，微生物增殖速率好氧工藝要比厭氧高很多，產(chǎn)酸菌的產(chǎn)率Y為0.15~0.34kgVSS/kgCOD，產(chǎn)甲烷菌的產(chǎn)率Y為0.03kgVSS/kgCOD左右，而好氧微生物的產(chǎn)率約為0.25~0.6kgVSS/kgCOD。

③厭氧可以對好氧微生物不能降解的一些機(jī)物進(jìn)行降解或部分降解;因此，對于污水中含難降解機(jī)物質(zhì)時，利用厭氧工藝進(jìn)行處理后的效果更好一些，或者也可以將厭氧工藝作作為提高污水可生化性預(yù)處理工藝，為后續(xù)好氧處理工藝提供基礎(chǔ)。

厭氧生物處理的三個階段

理論研究認(rèn)為三個階段，即厭氧消化過程分為水解發(fā)酵階段、產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段、產(chǎn)甲烷階段三部分。

水解發(fā)酵階段和產(chǎn)乙酸產(chǎn)氫階段又可合稱為酸性發(fā)酵階段。在這個階段，污水中的復(fù)雜機(jī)物，在酸性腐化菌或產(chǎn)酸菌的下，分解成簡單的機(jī)物，如機(jī)酸，醇類等，以及CO2、NH3和H2S等機(jī)物。由于機(jī)酸的積累，污水的pH值下降到6以下。此后，由于機(jī)酸和含氮化合物的分解，產(chǎn)生碳酸鹽和氨等使酸性減退，pH值回升到6.6～6.8左右。

⑴ 水解酸化階段。污水中復(fù)雜的大分子、不溶性的機(jī)物在細(xì)胞外酶的下水解為小分子、溶解性機(jī)物，然后滲入細(xì)胞體內(nèi)，水解產(chǎn)生揮發(fā)性機(jī)酸、醇類及醛類等。

⑵ 產(chǎn)氫產(chǎn)乙酸階段。在產(chǎn)氫產(chǎn)酸菌的下，各種機(jī)酸分解轉(zhuǎn)化為乙酸、氫和二氧化碳。

⑶ 產(chǎn)甲烷階段。產(chǎn)甲烷菌將乙酸、氫及二氧化碳轉(zhuǎn)化為甲烷。

IC與UASB在運(yùn)行上大的差別表現(xiàn)在抗沖擊負(fù)荷方面，IC可以通過內(nèi)循環(huán)自動稀釋進(jìn)水，效了*反應(yīng)室的進(jìn)水濃度的穩(wěn)定性。其次是它需要較短的停留時間，對可生化性好的廢水的確是優(yōu)點。大同意因為IC，抗沖擊負(fù)荷，容積，投資省等許多優(yōu)于UASB的優(yōu)點，是否就應(yīng)該因此而放棄再選用UASB了呢？

IC運(yùn)行溫度的設(shè)計完和UASB一樣，在調(diào)試運(yùn)行上和UASB區(qū)別不大，只是在剛進(jìn)水調(diào)試時盡可能采用水力些，然后逐步交互提升水力、機(jī)負(fù)荷，盡可能在負(fù)荷提升過程中*反應(yīng)室上升流速大于10m/小時，但大水力負(fù)荷應(yīng)控制在20m/小時以下，這樣即*反應(yīng)室污泥床的傳質(zhì)效果，也避免污泥流失．冬季進(jìn)水管道及反應(yīng)器要保溫，因為厭氧菌對溫度波動敏感，對負(fù)荷波動適應(yīng)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(yīng)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(jìn)水水質(zhì)的要求是相對穩(wěn)定就行，它要求高的上升流速是滿足*反應(yīng)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(dān)心會污泥流失，因為內(nèi)部它兩層三相分離，更何況*反應(yīng)室產(chǎn)氣量較大，大部分沼氣被*反應(yīng)室分離收集提升到部的氣水分離氣包進(jìn)行氣與泥水的分離．二反應(yīng)室氣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(dá)到設(shè)計負(fù)荷是沒問題的，絮狀污泥可能需三到五個月．

優(yōu)點

IC 反應(yīng)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(yīng)器更具。

（1）容積：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥濃，微生物量大，且存在內(nèi)循環(huán)，傳質(zhì)，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷可過普通厭氧反應(yīng)器的3倍以上。

（2）節(jié)省投資和占地面積：IC 反應(yīng)器容積負(fù)荷率高出普通UASB 反應(yīng)器3倍左右，其體積相當(dāng)于普通反應(yīng)器的1/4—1/3 左右，大大降低了反應(yīng)器的基建投資；而且IC反應(yīng)器高徑比很大（一般為4—8），所以占地面積少。

（3）抗沖擊負(fù)荷能力強(qiáng)：處理低濃度廢水（COD=2000—3000mg/L）時，反應(yīng)器內(nèi)循環(huán)流量可達(dá)進(jìn)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(dá)進(jìn)水量的10—20倍。大量的循環(huán)水和進(jìn)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）抗低溫能力強(qiáng)：溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應(yīng)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(yán)重。通常IC反應(yīng)器厭氧消化可在常溫條件（20—25 ℃）下進(jìn)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(dāng)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(yīng)器內(nèi)pH值保持好的狀態(tài)，同時還可減少進(jìn)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(yīng)器的回流是通過外部加壓實現(xiàn)的，而IC 反應(yīng)器以自身產(chǎn)生的沼氣作為提升的動力來實現(xiàn)混合液內(nèi)循環(huán)，不必設(shè)泵強(qiáng)制循環(huán)，節(jié)省了動力消耗。

（7）出水：利用二UASB串聯(lián)分厭氧處理，可以補(bǔ)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(yīng)器分會降低出水VFA濃度，延長生物停留時間，使反應(yīng)進(jìn)行穩(wěn)定。

（8）啟動周期短：IC反應(yīng)器內(nèi)污泥活性高，生物增殖快，為反應(yīng)器快速啟動提供利條件。IC反應(yīng)器啟動周期一般為1～2個月，而普通UASB啟動周期長達(dá)4～6個月。

（9）沼氣利用價值高：反應(yīng)器產(chǎn)生的生物氣純，CH4為70%～80%，CO2為20%～30%，其它機(jī)物為1%～5%，可作為燃料加以利用

運(yùn)行管理
1．厭氧生物處理設(shè)施運(yùn)行管理應(yīng)該注意的問題
(1) 當(dāng)被處理污水濃度較高（CODCr值大于5000mg/L）時，必須采取回流的運(yùn)行方式，回流比根據(jù)具體情況確定，效的回流，不可以降低進(jìn)水濃度，還可以增大進(jìn)水量，處理設(shè)施內(nèi)的水流分布均勻，避免出現(xiàn)短流現(xiàn)象?；亓鬟€可以防止進(jìn)水濃度和厭氧反應(yīng)器內(nèi)pH值的劇烈波動，使厭氧反應(yīng)平穩(wěn)進(jìn)行，也就是說可以減少厭氧反應(yīng)對堿度的需求量，降低運(yùn)行。厭氧反應(yīng)是產(chǎn)能過程，出水溫于進(jìn)水．因此冬季氣溫低時，反應(yīng)器內(nèi)的溫度恒定，盡可能使厭氧微生在其適宜溫度下活動。
(2)-般的工業(yè)廢水溫度難以達(dá)到35℃，需要加熱（尤其在冬季）。因此，為節(jié)約加溫所需能量，一方面要注意保溫（包括采取加大回流量等措施），盡可能防止反應(yīng)器熱量散失，另一方而要充分發(fā)揮反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較大的特點，盡可能提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，減弱溫度對厭氧反應(yīng)的影響。

(3)沼氣要及時效地排出。厭氧消化過程必定伴隨著沼氣的產(chǎn)生，沼氣對污泥可以起到攪拌和，促進(jìn)污水與污泥的混合接觸，這是其利的一面。同時，沼氣的存在也會起到類似浮渣的，沼氣向上溢出時將部分污泥帶到液面．導(dǎo)致浮渣的產(chǎn)生和出水中懸浮物含量增加及水質(zhì)變差。因此，要設(shè)置氣體擋板和集氣罩，將沼氣從厭氧消化裝置內(nèi)引出，在出水堰附近留足夠的沉淀區(qū)，以出水水質(zhì)。
(4)污泥負(fù)荷要適當(dāng)。為保持厭氧消化過程三個階段的平衡，使揮發(fā)性脂肪酸等中間產(chǎn)物的生成與消耗平衡，防止酸積累導(dǎo)致pH值下降，進(jìn)水機(jī)負(fù)荷不宜過高，一般不0.5kgCODcr/(kgMLSS•d)?？梢酝ㄟ^提高反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度，在保持相對較低的污泥負(fù)荷條件下，獲得較高的容積負(fù)荷。一般來說，厭氧消化裝置的容積負(fù)荷都在5kg CODcr/(m3•d)以上，甚高達(dá)50kg CODcr/( m3•d)。

(5)當(dāng)被處理污水懸浮物濃度較大（一般指1000mg/L以上）時，就應(yīng)當(dāng)對污水進(jìn)行沉淀、過濾、或浮選等適當(dāng)?shù)念A(yù)處理，以降低進(jìn)水的懸浮物含量，防止填料層堵塞。一般AF的進(jìn)水懸浮物不過200mg/L，但如果懸浮物可以生物降解而且均勻分散在污水中，則懸浮物對AF幾乎不產(chǎn)生不利影響。
(6)要充分創(chuàng)造厭氧環(huán)境。氧是厭氧微生物正常活動的前提，甲烷菌則必須在的厭氧環(huán)境下才能率發(fā)揮。在污水提升進(jìn)入?yún)捬跸b置、出水回流等環(huán)節(jié)都要盡可能避免與空氣的接觸，盡可能減少與空氣接觸的機(jī)會。如水流過程中盡量不要出現(xiàn)跌水、攪動等現(xiàn)象，調(diào)節(jié)池、回流池等要加蓋封閉，污水提升不要使用氣提泵。厭氧反應(yīng)構(gòu)筑物應(yīng)經(jīng)過氣密試驗，確保嚴(yán)密滲漏。

大安市IC厭氧反應(yīng)器

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