【一、概述】
厭氧生物處理是廢水生物處理技術(shù)中的一種重要方法,要提高厭氧生物處理的效果,要提供給生物一個良好環(huán)境,保持反應(yīng)器的高污泥濃度,維持良好的傳質(zhì)效果也是關(guān)鍵要素;以厭氧接觸工藝為代表的*代厭氧反應(yīng)器,污泥停留時間(SRT)和水力停留時間(HRT)大體相同,反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度較低,如果想達(dá)到較好的處理效果,廢水在反應(yīng)器內(nèi)通常要停留幾天到幾十天之久,而以UASB工藝為代表的第二代厭氧反應(yīng)器,依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用,使得污泥在反應(yīng)器中停留,實(shí)現(xiàn)SRT>HRT,從而提高了反應(yīng)器內(nèi)污泥濃度,但是反應(yīng)器的傳質(zhì)過程并不理想;要改善傳質(zhì)效果,zui有效的方法就是提高表面水里負(fù)荷和表面產(chǎn)氣負(fù)荷;然而高負(fù)荷產(chǎn)生的劇烈攪拌又會使反應(yīng)器內(nèi)污泥處于*膨脹狀態(tài),使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉(zhuǎn)變,污泥過量流失,處理效果變差。
為了克服這些條件的限制,荷蘭開發(fā)了一種內(nèi)循環(huán)(Internal Circulation =IC)反應(yīng)器,IC反應(yīng)器在處理中低濃度廢水時,反應(yīng)器的進(jìn)水容積負(fù)荷率可提高至20~24kgCOD/(m3.d);處理高濃度有機(jī)廢水時,進(jìn)水容積負(fù)荷率可提高到35~50kgCOD/(m3.d);與UASB反應(yīng)器相比,在獲得相同處理效果的條件下,IC反應(yīng)器具有更高的進(jìn)水容積負(fù)荷率和污泥負(fù)荷率,IC反應(yīng)器的平均升流速度可達(dá)處理同類廢水UASB反應(yīng)器的20倍,在處理低濃度廢水時,HRT可縮短至2.0~2.5h,使反應(yīng)器的容積更加小型化,因此更加具有優(yōu)勢,
IC反應(yīng)器廣泛應(yīng)用于:啤酒、發(fā)酵、造紙、食品、飲料及化工等行業(yè),
【二、工作原理】
IC反應(yīng)器外形是立式罐體,高度從16米到28米,,直徑從1.5米到15米。需要處理的廢水使用高效的配水系統(tǒng)由反應(yīng)器底部泵入反應(yīng)器,與反應(yīng)器內(nèi)的厭氧顆粒污泥混合。(1)在反應(yīng)器下部主處理區(qū)(2),絕大部分有機(jī)物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為甲烷和二氧化碳。這些混合氣體(或者叫做沼氣)由下部的三相分離器(3)收集。產(chǎn)生的“氣提”帶動水流通過上升管(4)進(jìn)入反應(yīng)器頂部的氣液分離器(5)。沼氣從這個分離器中溢出反應(yīng)器,水流經(jīng)過下降管(6)回到反應(yīng)器的底部。基于這個原理:反應(yīng)器被命名為內(nèi)循環(huán)反應(yīng)器。在上部的精處理區(qū),廢水被進(jìn)一步處理(7)。沼氣在精處理階段的液相中脫離出來,接著被上部的三相分離器收集,處理過的水從反應(yīng)器頂部排出。
【三、部分圖片】