内循环5IC厌氧反应器ppt课件.ppt

当代水处理技术4.5+内循环(IC)厌氧反应器4.5内循环（IC）厌氧反应器
一、内循环（IC）厌氧反应器的由来
1、厌氧UASB反应器
升流式厌氧污泥床(UASB)反应器是由Lettinga在七十年代开发的。国际上荷兰的PAQUES（帕克）、荷兰的BIOTHANE（百欧仕）和比利时的BIOTIM公司是世界上主要三个UASB技术的厂家。仅这三家公司占国际市场份额的74%，这三家公司的技术主要是采用UASB技术，这反映了UASB技术除其技术本身的特点之外，其市场化的水平也是比较高的。（1）UASB反应器的构造
UASB反应器包括以下几个部分：进水和配水系统、反应器的池体和三相分离器。如果考虑整个厌氧系统还应该包括沼气收集和利用系统。在UASB反应器中最重要的设备是三相分离器，这一设备安装在反应器的顶部并将反应器分为下部的反应区和上部的沉淀区。开放式UASB反应器（2）UASB颗粒污泥的形成与特征
1）污泥颗粒化的意义
在厌氧反应器中颗粒污泥的形成过程称之为污泥颗粒化。
①使污泥具有良好的沉淀性，能在很高产气量和上向流速下以较高浓度保留在反应器内，因此可以使之承受更高的有机容积负荷和水力负荷；
②细菌形成的污泥颗粒状聚集体是一个微生态的系统，其中不同类型的微生物种群形成了共生或互生体系，有利于形成微生物生长、生理生化的条件；③颗粒污泥的形成利于其中的微生物对营养的吸收，利于有机物降解；
④颗粒污泥使诸如乙酸菌和利用氢的细菌等的发酵菌的中间产物的扩散距离大大缩短；
⑤在诸如pH和毒性物质等废水水质骤变时，颗粒污泥性能维持在一个相对稳定的微环境中而代谢过程继续进行。（3）存在问题
反应器容积负荷定义：

1）对于低浓度的有机废水（1.5-2.0CODg/L）时，反应器进水容积负荷控制在（5-8kgCOD/(m3·d)），以免水力负荷过大增加悬浮污泥颗粒流失；
2）对于高浓度的有机废水（5-9CODg/L）时，反应器进水容积负荷控制在（10-20kgCOD/(m3·d)），以免产气量、水力负荷过大增加悬浮污泥颗粒流失。二、内循环（IC）厌氧反应器的基本构造与原理
1、内循环（IC）厌氧反应器的基本构造92、内循环（IC）厌氧反应器原理
（1）混合区：反应器底部进水、颗粒污泥和气液分离区回流的泥水混合物有效地在此区混合。
（2）第1厌氧区：混合区形成的泥水混合物进入该区，在高浓度污泥作用下，大部分有机物转化为沼气。混合液上升流和沼气的剧烈扰动使该反应区内污泥呈膨胀和流化状态，加强了泥水表面接触，污泥由此而保持着高的活性。（3）气液分离区：被提升的混合物中的沼气在此与泥水分离并导出处理系统，泥水混合物则沿着回流管返回到最下端的混合区，与反应器底部的污泥和进水充分混合，实现了混合液的内部循环。（4）第2厌氧区：经第1厌氧区处理后的废水，除一部分被沼气提升外，其余的都通过三相分离器进入第2厌氧区。该区污泥浓度较低，且废水中大部分有机物已在第1厌氧区被降解，因此沼气产生量较少。沼气通过沼气管导入气液分离区，对第2厌氧区的扰动很小，这为污泥的停留提供了有利条件。
（5）沉淀区：第2厌氧区的泥水混合物在沉淀区进行固液分离，上清液由出水管排走，沉淀的颗粒污泥返回第2厌氧区污泥床。3、结论
（1）由下面第一个UASB反应器产生的沼气作为提升的内动力，使升流管和回流管的混合液产生密度差，实现下部混合液的内循环，使废水获得强化预处理。
上面的第二个UASB反应器对废水继续进行后处理（或称精处理），使出水达到预期的处理要求。
（2）反应器通过2层三相分离器来实现SRT>HRT，获得高污泥浓度；通过大量沼气和内循环的剧烈扰动，使泥水充分接触，获得良好的传质效果。三、工艺技术优点
（1）容积负荷高
IC反应器内污泥浓度高，微生物量大，且存在内循环，传质效果好，进水有机负荷可超过普通厌氧反应器的3倍以上。
（2）节省投资和占地面积
IC反应器容积负荷率高出普通UASB反应器3倍左右，其体积相当于普通反应器的1/4~1/3左右，大大降低了反应器的基建投资。而且IC反应器高径比很大（一般为4~8），所以占地面积特别省，非常适合用地紧张的工矿企业。（3）抗冲击负荷能力强
处理低浓度废水（COD=2000~3000mg/L）时，反应器内循环流量可达进水量的2~3倍；处理高浓度废水（COD=10000~15000mg/L）时，内循环流量可达进水量的10~20倍。大量的循环水和进水充分混合，使原水中的有害物质得到充分稀释，大大降低了毒物对厌氧消化过程的影响。（4）抗低温能力强
温度对厌氧消化的影响主要是对消化速率的影响。IC反应器由于含有大量的微生物，温度对厌氧消化的影响变得不再显著和严重。通常IC反应器厌氧消化可在常温条件（20~25℃）下进行，这样减少了消化保温的困难，节