一、IC厭氧反應器概述
IC厭氧反應器是一種懸浮生長型的消化器,反應器內設有載體,應器包括以下幾個部分:進水和配水系統、反應器的池體和三相分離器。廢水被盡可能均勻的引入到UASB反應器的底部,污水向上通過包含顆粒污泥或絮狀污泥的污泥床。厭氧反應發生在廢水與污泥顆粒的接觸過程,反應產生的沼氣引起了內部的循環。附著和沒有附著在污泥上的沼氣向反應器頂部上升,碰擊到三相分離器氣體發射板,引起附著氣泡的污泥絮體脫氣。氣泡釋放后污泥顆粒將沉淀到污泥床的表面,氣體被收集到反應器頂部的三相分離器的集氣室。一些污泥顆粒會經過分離器縫隙進入沉淀區。
廢水厭氧生物技術由于其巨大的處理能力和潛在的應用前景,一直是水處理技術研究的熱點。從傳統的厭氧接觸工藝發展到現今廣泛流行的UASB工藝,廢水厭氧處理技術已日趨成熟。隨著生產發展與資源、能耗、占地等因素間矛盾的進一步突出,現有的厭氧工藝又面臨著嚴峻的挑戰,尤其是如何處理生產發展帶來的大量高濃度有機廢水,使得研發技術經濟更優化的厭氧工藝非常必要[1]。內循環厭氧處理技術(以下簡稱IC厭氧技術)就是在這一背景下產生的高效處理技術,它是20世紀80年代中期由荷蘭PAQUES公司研發成功,并推入廢水處理工程市場,目前已成功應用于土豆加工、啤酒、食品和檸檬酸等廢水處理中[2]。實踐證明,該技術去除有機物的能力遠遠超過普通厭氧處理技術(如UASB),而且IC反應器容積小、投資少、占地省、運行穩定,是一種值得推廣的高效厭氧處理技術。
厭氧處理是廢水生物處理技術的一種方法,要提高厭氧處理速率和效率,除了要提供給微生物一個良好的生長環境外,保持反應器內高的污泥濃度和良好的傳質效果也是2個關鍵性舉措。
以厭氧接觸工藝為代表的第1代厭氧反應器,污泥停留時間(SRT)和水力停留時間(HRT)大體相同,反應器內污泥濃度較低,處理效果差。為了達到較好的處理效果,廢水在反應器內通常要停留幾天到幾十天之久。
以UASB工藝為代表的第2代厭氧反應器,依靠顆粒污泥的形成和三相分離器的作用,使污泥在反應器中滯留,實現了SRT>HRT,從而提高了反應器內污泥濃度,但是反應器的傳質過程并不理想。要改善傳質效果,zui有效的方法就是提高表面水力負荷和表面產氣負荷。然而高負荷產生的劇烈攪動又會使反應器內污泥處于*膨脹狀態,使原本SRT>HRT向SRT=HRT方向轉變,污泥過量流失,處理效果變差。