產品簡介
IC(internal circulation)反應器是厭氧反應器,即內循環厭氧反應器,相似由2層UASB反應器串聯而成,用于機高濃度廢水,如,玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。
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IC厭氧反應器的構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。
(1)容積:IC反應器內污泥濃,微生物量大,且存在內循環,傳質,進水機負荷可過普通厭氧反應器的3倍以上。
(2)節省投資和占地面積: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;而且IC反應器高徑比很大(一般為4—8),所以占地面積少。
(3)抗沖擊負荷能力強:處理低濃度廢水(COD=2000—3000mg/L)時,反應器內循環流量可達進水量的2—3 倍;處理高濃度廢水(COD=10000—15000mg/L)時,內循環流量可達進水量的10—20倍。大量的循環水和進水充分混合,使原水中的害物質得到充分稀釋,大大降低了毒物對厭氧消化過程的影響。
(4)抗低溫能力強:溫度對厭氧消化的影響主要是對消化速率的影響。IC反應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重。通常IC反應器厭氧消化可在常溫條件(20—25 ℃)下進行,這樣減少了消化保溫的困難,節省了能量。
(5)具緩沖pH值的能力:內循環流量相當于1 厭氧區的出水回流,可利用COD轉化的堿度,對pH值起緩沖,使反應器內pH值保持好的狀態,同時還可減少進水的投堿量。
(6)內部自動循環,不必外加動力:普通厭氧反應器的回流是通過外部加壓實現的,而IC 反應器以自身產生的沼氣作為提升的動力來實現混合液內循環,不必設泵強制循環,節省了動力消耗。
IC厭氧反應器
(7)出水:利用二UASB串聯分厭氧處理,可以補償厭氧過程中K s高產生的不利影響。Van Lier[6]在1994年證明,反應器分會降低出水VFA濃度,延長生物停留時間,使反應進行穩定。
(8)啟動周期短:IC反應器內污泥活性高,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[7]。
(9)沼氣利用價值高:反應器產生的生物氣純,CH4為70%~80%,CO2為20%~30%,其它機物為1%~5%,可作為燃料加以利用
適用范圍
IC厭氧反應器是一種的多內循環反應器,為三代厭氧反應器的代表類型(UASB為二代厭氧反應器的代表類型),與二代厭氧反應器相比,它具占地少、機、抗沖擊能力更強,性能更穩定、操作管理更簡單。當COD為10000-15000mg/1時的高濃度機廢水;二代UASB反應器一般容積負荷為5-8kgCOD/m3;三代AIC厭氧反應器容積負荷率可達15-30kgCOD/m3。IC厭氧反應器適用于機高濃度廢水,如,玉米淀粉廢水、檸檬酸廢水、啤酒廢水、土豆加工廢水、酒精廢水。
發展歷程
在相當長的一段時間內,厭氧消化在理論、技術和上遠遠落后于好氧生物處理的發展。20世紀60年代以來,能源短缺問題日益突出,這促使人們對厭氧消化工藝進行重新認識,對處理工藝和反應器結構的設計以及甲烷回收進行了大量研究,使得厭氧消化技術的理論和實踐都了很大進步,并得到。厭氧消化具下列優點:需攪拌和供氧,動力消耗少;能產生大量含甲烷的沼氣,是很好的能源物質,可用于發電和燃氣;可高濃度進水,保持高污泥濃度,所以其溶劑機負荷達到仍需要進一步處理;初次啟動時間長;對溫度要求較高;對毒物影響較敏感;遭破壞后,恢復期較長。
IC厭氧反應器
厭氧反應四個階段
一般來說,廢水中復雜機物物料比較多,通過厭氧分解分四個階段加以降解:
(1)水解階段:高分子機物由于其大分子體積,不能直接通過厭氧菌的細胞壁,需要在微生物體外通過胞外酶加以分解成小分子。廢水中的機物質比如纖維素被纖維素酶分解成纖維二糖和葡萄糖,淀粉被分解成麥芽糖和葡萄糖,蛋白質被分解成短肽和氨基酸。分解后的這些小分子能夠通過細胞壁進入到細胞的體內進行下一步的分解。
(2)酸化階段:上述的小分子機物進入到細胞體內轉化成更為簡單的化合物并被分配到細胞外,這一階段的主要產物為揮發性脂肪酸(VFA),同時還部分的醇類、乳酸、二氧化碳、氫氣、氨、硫化氫等產物產生。
(3)產乙酸階段:在此階段,上一步的產物進一步被轉化成乙酸、碳酸、氫氣以及新的細胞物質。
(4)產甲烷階段:在這一階段,乙酸、氫氣、碳酸、甲酸和甲醇都被轉化成甲烷、二氧化碳和新的細胞物質。這一階段也是整個厭氧過程為重要的階段和整個厭氧反應過程的限速階段。
再上述四個階段中,人認為二個階段和三個階段可以分為一個階段,在這兩個階段的反應是在同一類細菌體類完成的。前三個階段的反應速度很快,如果用莫諾方程來模擬前三個階段的反應速率的話,Ks(半速率常數)可以在50mg/l以下,μ可以達到5KgCOD/KgMLSS.d。而四個反應階段通常很慢,同時也是為重要的反應過程,在前面幾個階段中,廢水的中污染物質只是形態上發生變化,COD幾乎沒什么去除,只是在四個階段中污染物質變成甲烷等氣體,使廢水中COD大幅度下降。同時在四個階段產生大量的堿度這與前三個階段產生的機酸相平衡,維持廢水中的PH穩定,反應的連續進行。